(57)【要約】【課題】液体の液位が上昇した場合でも、液体を吸引してしまうことを防止する。【解決手段】負圧吸引部２４ｂと、負圧吸引部２４ｂによる負圧吸引により気体が導入される導入部２４ａと、負圧吸引部２４ｂ及び導入部２４ａに接続され、導入された気体に含まれる液体１を貯留する貯溜部６１と、貯溜部６１に貯溜された液体１の液位に応じて負圧吸引部２４ｂを開閉する開閉装置６４と、を備える。【選択図】図３
2007287970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧吸引部と、
該負圧吸引部による負圧吸引により気体が導入される導入部と、
前記負圧吸引部及び前記導入部に接続され、導入された前記気体に含まれる液体を貯留する貯溜部と、
前記貯溜部に貯溜された前記液体の液位に応じて前記負圧吸引部を開閉する開閉装置と、
を備えることを特徴とする液体回収装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体回収装置において、
前記開閉装置は、前記貯溜部に貯留された前記液体に浮かび、液位とともに上昇して前記負圧吸引部と当接し、前記負圧吸引部を閉塞するフロート部を備えることを特徴とする液体回収装置。
【請求項３】
請求項２記載の液体回収装置において、
前記フロート部と、前記負圧吸引部の前記フロート部と当接する部分との少なくとも一方は、弾性体を有することを特徴とする液体回収装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の液体回収装置において、
前記導入部は、前記気体に含まれる前記液体を分離する分離部を有することを特徴とする液体回収装置。
【請求項５】
請求項４記載の液体回収装置において、
前記分離部に吸湿剤が設けられることを特徴とする液体回収装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の液体回収装置と、
前記貯溜部の前記液体を排液する排液部と、
前記負圧吸引部の負圧吸引状態に基づいて前記排液部の開閉を制御する制御部とを有することを特徴とする液体回収システム。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の液体回収装置と、
前記貯溜部の前記液体を排液する排液部と、
前記貯溜部内の負圧状態に基づいて前記排液部の開閉を制御する制御部とを有することを特徴とする液体回収システム。
【請求項８】
請求項６または７記載の液体回収システムにおいて、
前記負圧吸引部は吸引と非吸引とを切り替える制御弁を備え、
前記制御部は、前記負圧吸引部の負圧吸引状態または前記貯溜部内の負圧状態に基づいて、前記制御弁を制御することを特徴とする液体回収システム。
【請求項９】
液体と負圧吸引装置とを用いて基板処理を行う処理装置において、
前記負圧吸引装置による負圧吸引経路に、請求項１から５のいずれかに記載の液体回収装置と、請求項６から８のいずれかに記載の液体回収システムとの少なくとも一つが配置されていることを特徴とする処理装置。
【請求項１０】
液体と負圧吸引装置とを用いて基板の露光に関する処理を行う露光装置において、
マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記負圧吸引装置による負圧吸引経路に、請求項１から５のいずれかに記載の液体回収装置と、請求項６から８のいずれかに記載の液体回収システムとの少なくとも一つとを備えたことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体回収装置、液体回収システム及び処理装置並びに露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。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。
上記の露光装置では、液体供給機構により投影光学系とウエハとの間へ液体を供給し、供給された液体を真空吸引系を用いた液体回収機構により回収しているが、この真空吸引系に液体が混入した場合、真空ポンプ等の真空吸引源が故障する可能性があるため、例えばエアフィルタを有するドレン装置が用いられる（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【特許文献２】実用新案登録第２５５４１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記のドレン装置は、ケース内のドレンの液位が上昇したときにフロートが浮上して、ドレン弁体がドレン弁座を開放することにより、ドレンが排出される構成を有している。ところが、真空吸引系を用いた液体回収機構に上記ドレン装置を用いると、ドレン弁座を開放することにより、ケース外の大気圧が液体に加わり、真空吸引系によって液体を負圧吸引してしまう虞がある。また、ケース内の液位をセンサによって検出することも考えられるが、万一センサが故障した場合には上記の不具合が生じることになり、充分な対策が採られているとは言えなかった。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、液体の液位が上昇した場合でも、液体を吸引してしまうことを防止できる液体回収装置、液体回収システム及び処理装置並びに露光装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図８に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の液体回収装置は、負圧吸引部（２４ｂ）と、該負圧吸引部による負圧吸引により気体が導入される導入部（２４ａ）と、負圧吸引部及び導入部に接続され、導入された気体に含まれる液体（１）を貯留する貯溜部（６１）と、貯溜部に貯溜された液体の液位に応じて前記負圧吸引部を開閉する開閉装置（６４）と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、本発明の液体回収装置では、負圧吸引により導入部（２４ａ）から導入された気体に含まれる液体（１）を貯溜部（６１）に貯溜することができる。そして、貯溜された液体の液位に応じ、例えば液位が低い場合には開閉装置（６４）が負圧吸引部（２４ｂ）を開放し、液位が上昇した際には開閉装置（６４）が負圧吸引部（２４ｂ）を閉塞することで、負圧吸引部から液体が吸引されることを防止できる。
【０００８】
また、本発明の液体回収システムは、先に記載の液体回収装置（８０）と、貯溜部（６１）の液体（１）を排液する排液部（９３）と、負圧吸引部（２４ｂ）の負圧吸引状態に基づいて排液部（９３）の開閉を制御する制御部（９５）とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の液体回収システムでは、貯溜された液体（１）の液位が上昇した際には開閉装置（６４）が負圧吸引部（２４ｂ）を閉塞することで、負圧吸引部から液体が吸引されることを防止できる。そして、負圧吸引部の閉塞により負圧吸引状態が変動すると、制御部（９５）が排液部（９３）を開くことにより、貯溜部（６１）に貯留された液体を排液することができる。
【００１０】
そして、本発明の処理装置は、液体（１）と負圧吸引装置（２５）とを用いて基板処理を行う処理装置において、負圧吸引装置（２５）による負圧吸引経路に、先に記載の液体回収装置（６０、８０）と、先に記載の液体回収システム（９０）との少なくとも一つが配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
従って、本発明の処理装置では、基板処理に伴って気体を吸引する際に、負圧吸引装置（２５）により、液体が吸引されることを防止できる。
【００１２】
また、本発明の露光装置は、液体（１）と負圧吸引装置（２５）とを用いて基板（Ｐ）の露光に関する処理を行う露光装置（ＥＸ）において、マスク（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）に投影する投影光学系（ＰＬ）と、負圧吸引装置（２５）による負圧吸引経路に、先に記載の液体回収装置（６０、８０）と、先に記載の液体回収システム（９０）との少なくとも一つとを備えたことを特徴とするものである。
従って、本発明の露光装置では、基板（Ｐ）の露光に関する処理に伴って気体を吸引する際、例えば投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間に液体を供給して露光を行う際に、負圧吸引装置（２５）に液体が吸引されることを防止できる。
【００１３】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、貯溜部内の液体を負圧吸引してしまうことを防止して、負圧吸引装置が故障してすることを防止できる。また、本発明では、負圧吸引装置の故障を防止して露光装置及び処理装置の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の液体回収装置、液体回収システム及び処理装置並びに露光装置の実施の形態を、図１ないし図９を参照して説明する。ここでは、処理装置として、液体と負圧吸引装置とを用いて、マスクのパターンを基板に露光する露光装置を用いる場合について説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は本発明の露光装置の概略構成図である。
図１において、露光装置（処理装置）ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板（感光基板）Ｐを支持する基板ステージＰＳＴを有するステージ装置ＳＴ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。制御装置ＣＯＮＴには、露光処理に関して異常が生じたときに警報を発する警報装置Ｋが接続されている。更に、露光装置ＥＸは、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬを支持するメインコラム３を備えている。メインコラム３は、床面に水平に載置されたベースプレート４上に設置されている。メインコラム３には、内側に向けて突出する上側段部３Ａ及び下側段部３Ｂが形成されている。
【００１７】
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上の液体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の先端部（終端部）の光学素子２と基板Ｐの表面との間に液体１を満たし、この投影光学系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のパターン像を基板Ｐ上に投影することによってこの基板Ｐを露光する。
【００１８】
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。
【００１９】
照明光学系ＩＬは、メインコラム３の上部に固定された支持コラム５により支持されている。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、及び露光光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）等が用いられる。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。
【００２０】
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。
【００２１】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、その中央部にマスクＭのパターン像を通過させる開口部３４Ａを備えている。メインコラム３の上側段部３Ａには、防振ユニット６を介してマスク定盤３１が支持されている。マスク定盤３１の中央部にも、マスクＭのパターン像を通過させる開口部３４Ｂが形成されている。マスクステージＭＳＴの下面には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）３２が複数設けられている。マスクステージＭＳＴはエアベアリング３２によりマスク定盤３１の上面（ガイド面）３１Ａに対して非接触支持されており、リニアモータ等のマスクステージ駆動機構により、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡３５が設けられている。また、移動鏡３５に対向する位置にはレーザ干渉計３６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θＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３６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３６の計測結果に基づいてマスクステージ駆動機構を駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。
【００２２】
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側の先端部に設けられた光学素子（レンズ）２を含む複数のレンズエレメント（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、例えば投影倍率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。鏡筒ＰＫの外周部にはフランジ部ＦＬＧが設けられている。また、メインコラム３の下側段部３Ｂには、防振ユニット７を介して鏡筒定盤８が支持されている。そして、投影光学系ＰＬのフランジ部ＦＬＧが鏡筒定盤８に係合することによって、投影光学系ＰＬが鏡筒定盤８に支持されている。このため、上述のように、露光光ＥＬによりマスクＭ上の照明領域が照明されると、そのマスクＭに形成されたパターンが投影光学系ＰＬによって投影倍率βで縮小された像（部分倒立像）が、表面にレジスト（感光剤）が塗布された基板Ｐ上のスリット状の露光領域に投影され転写される。
【００２３】
本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられている。光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体１が接触する。光学素子２は螢石で形成されている。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。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に親水化（親液化）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。
【００２４】
光学素子２を囲むようにプレート部材２Ｐが設けられている。プレート部材２Ｐの基板Ｐと対向する面（すなわち下面）は平坦面となっている。光学素子２の下面（液体接触面）２ａも平坦面となっており、プレート部材２Ｐの下面と光学素子２の下面とはほぼ面一となっている。これにより、広い範囲で液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、プレート部材２Ｐの下面に、光学素子２同様、表面処理（親液化処理）を施すことができる。
【００２５】
図２は、液体供給機構１０、液体回収機構２０、及び投影光学系ＰＬ先端部近傍を示す拡大図である。液体供給機構１０は、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間へ液体１を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に供給管１５を介して接続され、この液体供給部１１から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給ノズル１４とを備えている。供給ノズル１４は基板Ｐの表面に近接して配置されている。液体供給部１１は、液体１を収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えており、供給管１５及び供給ノズル１４を介して基板Ｐ上に液体１を供給する。液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは液体供給部１１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制御可能である。
【００２６】
供給管１５の途中には、液体供給部１１より基板Ｐ上に供給される液体１の量（単位時間あたりの液体供給量）を計測する流量計１２が設けられている。流量計１２は基板Ｐ上に供給される液体１の量を常時モニタし、その計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。また、供給管１５のうち流量計１２と供給ノズル１４との間には、供給管１５の流路を開閉するバルブ１３が設けられている。バルブ１３の開閉動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御されるようになっている。なお、本実施形態におけるバルブ１３は、例えば停電等により露光装置ＥＸ（制御装置ＣＯＮＴ）の駆動源（電源）が停止した場合に供給管１５の流路を機械的に閉塞する所謂ノーマルオフ方式となっている。
【００２７】
液体回収機構２０は、液体供給機構１０によって供給された基板Ｐ上の液体１を回収するものであって、基板Ｐの表面に近接して配置された回収ノズル（吸引口）２１と、回収ノズル２１に回収管２４を介して接続された真空系（負圧吸引装置）２５とを備えている。真空系２５は真空ポンプを含んで構成されており、その動作は不図示の圧力センサによる真空圧検知により制御装置ＣＯＮＴを介してモニターされる。真空系２５が駆動することにより、基板Ｐ上の液体１はその周囲の気体（空気）とともに回収ノズル２１を介して回収される。なお、真空系２５として、露光装置に真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。
【００２８】
回収管２４の中途には、回収ノズル２１から吸い込まれた液体１と気体とを分離する気液分離器２２が設けられている。ここで、上述したように、回収ノズル２１からは基板Ｐ上の液体１とともにその周囲の気体も回収される。気液分離器２２は、回収ノズル２１より回収した液体１と気体とを分離する。気液分離器２２としては、例えば複数の穴部を有する管部材に回収した液体と気体とを流通させ、液体を重力作用により前記穴部を介して落下させることで液体と気体とを分離する重力分離方式や、回収した液体と気体とを遠心力を使って分離する遠心分離方式等を採用可能である。そして、真空系２５は、気液分離器２２で分離された気体を吸引する構成となっている。
【００２９】
回収管２４のうち、真空系２５と気液分離器２２との間には、気液分離器２２によって分離された気体に含まれる液体を回収する液体回収装置６０と、液体回収装置６０により液体を回収された後の気体を乾燥させる乾燥器２３が設けられている。仮に気液分離器２２で分離された気体に液体成分が混在していても、液体回収装置６０により液体を回収し、乾燥器２３により気体を乾燥し、その乾燥した気体を真空系２５に流入させることで、液体成分が流入することに起因する真空系２５の故障等の不都合の発生を防止することができる。乾燥器２３としては、例えば気液分離器２２より供給された気体（液体成分が混在している気体）を、その液体の露点以下に冷却することで液体成分を除く方式や、その液体の沸点以上に加熱することで液体成分を除く方式等を採用可能である。
【００３０】
図３は、液体回収装置６０の概略構成図である。
この液体回収装置６０は、図３（ａ）に示すように、分離器２２に接続された回収管（導入部）２４ａ（２４）、及び乾燥機２３を介して真空系２５に接続された回収管（負圧吸引部）２４ｂ（２４）が内部に突出した状態で接続された貯溜タンク（貯溜部）６１とを備えている。貯溜タンク６１は、上記回収管２４ａ、２４ｂが接続された蓋体６２と、蓋体６２に対して真空状態が維持可能に密封可能に取り付けられ、且つ着脱自在なタンク本体６３とを有している。タンク本体６３には、回収管２４ａから導入された気体に含まれる液体が貯溜される。
【００３１】
また、液体回収装置６０は、貯溜タンク６１内の液位に応じて回収管２４ｂを開閉する開閉装置６４を備えている。開閉装置６４は、球状のフロート体（フロート部）６５と、貯溜タンク６１内の回収管２４ｂの先端に設けられ、下方に向かうに従って拡径する錐面部６６と、錐面部６６の先端から下方に延び、フロート体６５を鉛直方向に移動自在に保持する保持部６７とから構成されている。保持部６７の側壁及び底壁には、貯溜タンク６１の内部空間と保持部６７の内部空間とを連通させる貫通孔６７ａが複数形成されている。フロート体６５としては、貯溜タンク６１内に導入される液体（ここでは純水１）よりも小さな比重を有して当該液体に浮かぶ、例えばポリエチレン中空ボールやシリコンゴムボール等の弾性体が用いられ、液体１の液位とともに上方に移動（上昇）したときに錐面部６６に当接して回収管２４ｂを閉塞する大きさに形成されている。
【００３２】
図２に戻り、気液分離器２２で分離された液体１は第２回収管２６を介して液体回収部２８に回収される。液体回収部２８は、回収された液体１を収容するタンク等を備えている。液体回収部２８に回収された液体１は、例えば廃棄されたり、あるいはクリーン化されて液体供給部１１等に戻され再利用される。また、第２回収管２６の途中であって気液分離器２２と液体回収部２８との間には、回収された液体１の量（単位時間あたりの液体回収量）を計測する流量計２７が設けられている。流量計２７は基板Ｐ上から回収された液体１の量を常時モニタし、その計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。上述したように、回収ノズル２１からは基板Ｐ上の液体１とともにその周囲の気体も回収されるが、気液分離器２２で液体１と気体とを分離し、液体成分のみを流量計２７に送ることにより、流量計２７は基板Ｐ上より回収した液体１の量を正確に計測可能となる。
【００３３】
また、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の位置を検出するフォーカス検出系５６を備えている。フォーカス検出系５６は、基板Ｐ上に液体１を介して斜め方向より検出用光束を投射する投光部５６Ａと、基板Ｐで反射した前記検出用光束の反射光を受光する受光部５６Ｂとを備えている。フォーカス検出系５６（受光部５６Ｂ）の受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはフォーカス検出系５６の検出結果に基づいて、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報を検出することができる。また、投光部５６Ａより複数の検出用光束を投射することにより、基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出することができる。
【００３４】
なお、図１の一部断面図に示すように、液体供給機構１０及び液体回収機構２０は、鏡筒定盤８に対して分離支持されている。これにより、液体供給機構１０及び液体回収機構２０で生じた振動が、鏡筒定盤８を介して投影光学系ＰＬに伝わることがない。
【００３５】
図４は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０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。投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向に細長い矩形状（スリット状）となっており、その投影領域ＡＲ１をＸ軸方向に挟むように、＋Ｘ側に３つの供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃが配置され、−Ｘ側に２つの回収ノズル２１Ａ、２１Ｂが配置されている。そして、供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃは供給管１５を介して液体供給部１１に接続され、回収ノズル２１Ａ、２１Ｂは回収管２４を介して真空系２５に接続されている。また、供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃと回収ノズル２１Ａ、２１Ｂとをほぼ１８０°回転した配置に、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’と、回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’とが配置されている。供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃと回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’とはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’と回収ノズル２１Ａ、２１ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’は供給管１５’を介して液体供給部１１に接続され、回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’は回収管２４’を介して真空系２５に接続されている。なお、供給管１５’の途中には、供給管１５同様、流量計１２’及びバルブ１３’が設けられている。また、回収管２４’の途中には、回収管２４同様、気液分離器２２’、液体回収装置６０’及び乾燥器２３’が設けられている。
【００３６】
図１に戻り、ステージ装置ＳＴは、ベースプレート４上に防振ユニット９を介して３点あるいは４点で支持された基板定盤４１と、感光基板等の基板Ｐを支持して基板定盤４１の上面（移動面）４１Ａを移動する移動体としての基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（図１中、左右方向）に駆動するＸリニアモータ４７と、基板ステージＰＳＴをＹ軸方向（図１中、紙面と直交する方向）に駆動するＹリニアモータ４８とを主体に構成されている。基板定盤４１の上面４１Ａは、フッ素やフッ素化合物による撥液性コーティングが施されている。防振ユニット９は、内圧が制御可能なエアマウント及びボイスコイルモータ等のアクチュエータを備え、アクチュエータの駆動により基板定盤４１を上面４１Ａと直交する方向（Ｚ軸方向）に駆動する構成となっている。
【００３７】
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを吸着保持するテーブル部ＰＨと、テーブル部ＰＨを伴って移動可能に設けられたステージ部ＰＳとから構成されており、ステージ部ＰＳの下面には、基板定盤４１の上面４１Ａと対向して複数の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）４２がステージ部ＰＳの周囲に沿って複数設けられている（例えばステージ部ＰＳのコーナー部４カ所）。エアベアリング４２は、基板定盤４１の上面４１Ａに対して気体（エア）を吹き出す吹出口４２Ｂと、基板ステージＰＳＴ下面（軸受面）とガイド面４１Ａとの間の気体を吸引する吸気口４２Ａとを備えており、吹出口４２Ｂからの気体の吹き出しによる反発力と吸気口４２Ａによる吸引力との釣り合いにより、基板ステージＰＳＴ（ステージ部ＰＳ）下面と移動面４１Ａとの間に一定の隙間（ギャップ）を形成・保持する予圧型流体ベアリングとなっている。つまり、基板ステージＰＳＴは気体軸受４２により基板定盤４１の上面４１Ａに対して非接触に支持されており、リニアモータ等の基板ステージ駆動機構により、上面４１Ａと平行な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及び上面４１Ａと直交するＺ軸と平行な軸周り方向のθＺ方向に微小回転可能である。
【００３８】
図５に示すように、エアベアリング４２の吸気口４２Ａに対しても、上述した液体回収機構２０と同様に、基板ステージＰＳＴ下面（軸受面）とガイド面４１Ａとの間の気体を、吸気管８４を介して吸引するための真空系８５が設けられており、その動作は不図示の圧力センサによる真空圧検知により制御装置ＣＯＮＴを介してモニターされる。吸気管８４の中途には、吸気口４２Ａから吸い込まれた液体１と気体とを分離する気液分離器８２が設けられている。吸気管８４のうち、真空系８５と気液分離器８２との間には、気液分離器８２によって分離された気体に含まれる液体を回収する液体回収装置８０と、液体回収装置８０により液体を回収された後の気体を乾燥させる乾燥器８３が設けられている。仮に気液分離器８２で分離された気体に液体成分が混在していても、液体回収装置８０により液体を回収し、乾燥器８３により気体を乾燥し、その乾燥した気体を真空系８５に流入させることで、液体成分が流入することに起因する真空系８５の故障等の不都合の発生を防止することができる。これら液体回収装置８０、気液分離器８２、乾燥器８３、真空系８５は、上述した液体回収装置６０、気液分離器２２、乾燥器２３、真空系２５と同様の構成を有している。
【００３９】
また、気液分離器８２で分離された液体１は第２回収管８６を介して液体回収部８８に回収される。第２回収管２６の途中であって気液分離器８２と液体回収部８８との間には、回収された液体１の量（単位時間あたりの液体回収量）を計測する流量計８７が設けられている。これら流量計８７、液体回収部８８も、上述した流量計２７、液体回収部２８と同様の構成を有している。
【００４０】
更に、テーブル部ＰＨは、Ｚ軸方向、θＸ方向（Ｘ軸と平行な軸周りの方向）、及びθＹ方向（Ｘ軸と平行な軸周りの方向）にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動機構は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。すなわち、テーブル部ＰＨは、基板ＰのＺ位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面を所定の面位置に合わせ込むとともに、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。
【００４１】
また、基板ステージＰＳＴ（ステージ部ＰＳ）は、Ｘガイドステージ４４によりＸ軸方向に移動自在に支持されている。Ｘガイドステージ４４の長手方向両端の裏面側には、Ｘガイドステージ４４と一体的に移動するＹ方向に延びる支持部材（移動体）７０がそれぞれ設けられており、支持部材７０には基板定盤４１の上面４１Ａと対向して、気体軸受（エアベアリング）７２が設けられている（図１参照）。気体軸受７２は、上述した気体軸受４２と同様の予圧型流体ベアリングであり、基板定盤４１の上面４１Ａに対して気体（エア）を吹き出す吹出口と、支持部材７０の下面（軸受面）とガイド面４１Ａとの間の気体を吸引する吸気口とを備えており、吹出口からの気体の吹き出しによる反発力と吸気口による吸引力との釣り合いにより、支持部材７０の下面と移動面４１Ａとの間に一定の隙間（ギャップ）を形成・保持する。つまり、Ｘガイドステージ４４は、支持部材７０を介して気体軸受７２により基板定盤４１の上面４１Ａに対して非接触に支持されており、Ｙリニアモータ４８により、上面４１Ａと平行な平面内、すなわちＸＹ平面内でＹ方向及びθＺ方向に移動可能である。
なお、エアベアリング７２も、エアベアリング４２と同様に、液体回収装置８０、気液分離器８２、乾燥器８３、真空系８５、流量計８７、液体回収部８８と接続される（図５参照）。
【００４２】
基板ステージＰＳＴ（テーブル部ＰＨ）上には移動鏡４５が設けられている。また、移動鏡４５に対向する位置にはレーザ干渉計４６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４６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４６の計測結果に基づいてリニアモータを含む基板ステージ駆動機構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。
【００４３】
次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターンを基板Ｐに露光する手順について説明する。
マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされた後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給部１１を駆動し、供給管１５及び供給ノズル１４を介して単位時間あたり所定量の液体１を基板Ｐ上に供給する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体１の供給に伴って液体回収機構２０の真空系２５を駆動し、回収ノズル２１及び回収管２４を介して単位時間あたり所定量の液体１を回収する。これにより、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐとの間に液体１の液浸領域ＡＲ２が形成される。
【００４４】
周囲の気体（エア）とともに回収された液体１は、気液分離器２２で分離された後に、流量計２７を介して液体回収部２８に回収される。そして、気液分離器２２で分離された気体は、回収管２４ａを介して貯溜タンク６１内に導入される。このとき、導入された気体に液体１が混在している場合、液体１は回収管２４ａから滴下して貯溜タンク６１（タンク本体６３）に貯留される。液体１が滴下した残りの気体は、真空系２５の作動により貯溜タンク６１の内部空間から貫通孔６７ａを介して開閉装置６４の保持部６７内に吸引され、回収管２４ｂから回収される。
このとき、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が保持部６７よりも低い場合、フロート体６５は保持部６７の底壁部上に位置し、回収管２４ｂは開放されているため、気体は支障なく回収管２４ｂから回収され、乾燥器２３により乾燥される。
【００４５】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによりマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンの像を投影光学系ＰＬ及び液体１を介して基板Ｐに投影する。走査露光時には、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（又は＋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（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、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・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。
【００４６】
一方、図３（ｂ）に示すように、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が上がり、保持部６７の貫通孔６７ａを介して液体１が流入すると、フロート体６５は液体１の液位とともに上昇して錐面部６６に当接することで、回収管２４ｂを閉塞する。
これにより、回収管２４ｂを介して真空吸引（負圧吸引）する真空系２５（真空ポンプ）の負荷が上がり、真空圧が上昇するため、制御装置ＣＯＮＴは何らかの異常が生じたと判断して、供給ノズル１４からの液体供給及び真空吸引を停止させるとともに、警報装置Ｋにより警報（エラー表示）を発せさせる。
そして、警報が発せられると、作業者等が貯溜タンク６１のタンク本体６３を蓋体６２から取り外して、タンク本体６３内の液体１を排除する。
【００４７】
また、回収ノズル２１による液体回収に何らかのトラブルが生じて液体が基板定盤４１の上面４１Ａへ垂れ落ちたり飛散したり、基板交換のために基板ステージＰＳＴが供給ノズル１４の直下から移動した際にも液体供給が停止されない等の理由により、定盤上面４１Ａ上に液体が留まることがある。
例えば基板ステージＰＳＴ（ステージ部ＰＳ）の移動経路上に液体１が残留している場合、基板ステージＰＳＴが移動して、気体軸受４２、７２が残留液体に接触すると、気体とともに液体を吸引する。
【００４８】
この場合も、気体とともに回収された液体１は、気液分離器８２で分離された後に、流量計８７を介して液体回収部８８に回収される。そして、気液分離器８２で分離された気体は、液体回収装置８０で回収された後に乾燥器２３により乾燥される。また、貯溜タンク内に貯留された液体１の液位が所定位置を超えた場合には、真空系８５における真空圧を検知した結果に基づいて警報が発せられる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態では、貯溜タンク６１内の液位が上昇しても、液体上に浮かぶフロート体６５が回収管２４ｂを閉塞するため、貯溜タンク６１内の液体を負圧吸引してしまうことを防止できる。従って、本実施形態では、吸引した液体により真空系２５、８５が故障してしまうことを防止でき、露光装置ＥＸの信頼性を向上させることができる。また、本実施形態では、弾性体のフロート体６５を用いて回収管２４ｂを閉塞するので、液体１による浮力及び真空系２５による負圧吸引力により弾性変形して、錐面部６６との間に隙間が生じることを阻止して、回収管２４ｂから液体が吸引されることを確実に防止することが可能になる。
【００５０】
（第２実施形態）
続いて、露光装置の第２実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、露光装置ＥＸが液体回収装置６０を備える構成としたが、本実施形態では、液体回収システムを備える構成について図６を参照して説明する。なお、この図において、図３に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図６は、液体回収システム９０の概略構成図である。
この液体回収システム９０は、上述の液体回収装置６０に対して、回収管２４ａを開閉する開閉弁９１と、回収管２４ｂを開閉して吸引と非吸引とを切り替える開閉弁（制御弁）９２と、貯溜タンク６１の底部に設けられた排液管（排液部）９３と、排液管９３を開閉する開閉弁９４と、貯溜タンク６１の内部を大気開放する開放弁９５と、これら開閉弁９１、９２、９４、９５の作動を制御する弁制御部（制御部）９６とを備えた構成となっている。弁制御部９６は、制御装置ＣＯＮＴの制御下で、開閉弁９１、９２、９４、９５の作動を制御する構成となっている。
【００５２】
上記の構成の液体回収システム９０では、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が保持部６７よりも低く真空系２５の真空圧が通常の値である場合、弁制御部９６は開閉弁９１、９２を開放するとともに、開閉弁９４、９５を閉塞する。これにより、気体は支障なく回収管２４ａ及び貯溜タンク６１を介して回収管２４ｂから回収され、乾燥器２３により乾燥される。
【００５３】
一方、図６（ｂ）に示すように、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が上がり、フロート体６５が上昇して錐面部６６に当接することで、回収管２４ｂを閉塞した場合、真空系２５（真空ポンプ）の真空圧が上昇するため、制御装置ＣＯＮＴは何らかの異常（液位が限界値を超える）が生じたと判断して、供給ノズル１４からの液体供給を停止させるとともに、弁制御部９６を介して開閉弁９１、９２、９４の開閉を時間差をもって制御する。
【００５４】
具体的には、まず開閉弁９１、９２を閉じて回収管２４ａの回収動作及び回収管２４ｂの吸引動作を停止させる。その後、開閉弁９５を開放して貯溜タンク６１内を大気開放した状態で、開閉弁９４を開放する。これにより、貯溜タンク６１内に溜まった液体が排液管９３から排液される。このとき、貯溜タンク６１内は大気圧となっているため、タンク６１内の液体１は自重により排液管９３から円滑に排出される。
【００５５】
なお、排液管９３から液体１を排出した動作から、真空系２５による真空吸引へ復帰させる際には、真空系２５の真空吸引を停止させた状態で開閉弁９２を開けてフロート体６５と開閉弁９２との間の回収管２４ｂ内を大気圧とすることが好ましい。
これにより、回収管２４ｂ内の負圧により錐面部６６に当接していたフロート体６５を、自重により錐面部６６（回収管２４ｂの先端）から離脱させることが可能となり、真空系２５による真空吸引を円滑に復帰させることができる。
【００５６】
このように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、貯溜タンク６１内に貯留された液体１を自動的に排出することが可能になり、排液に要する人手及び作業時間を低減でき、生産性の向上に寄与できる。
【００５７】
（第３実施形態）
続いて、露光装置の第３実施形態について説明する。
上記第２実施形態では、液体回収装置６０において、真空系２５の真空圧に応じて開閉弁９１、９２、９４、９５の開閉を制御する構成としたが、本実施形態では貯溜タンク６１内の気圧（負圧状態）に応じて開閉弁９１、９２、９４、９５の開閉を制御する構成について、図７を参照して説明する。
なお、この図において、図３に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図７に示すように、本実施形態における液体回収システム９０では、貯溜タンク６１（蓋体６２）の内側に貯溜タンク６１内の負圧状態を計測する気圧センサ（計測装置）９７が配設されている。気圧センサ９７の計測結果は弁制御部９６に出力される。弁制御部９６は、この気圧センサ９７の計測結果に基づいて開閉弁９１、９２、９４の開閉を制御する。
【００５９】
上記の構成の液体回収システム９０においては、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が保持部６７よりも低く真空系２５が通常の動作をしている場合には、所定の気圧（負圧）が気圧センサ９７によって計測されて弁制御部９６に出力される。弁制御部９６は、通常動作に応じて開閉弁９１、９２を開放するとともに、開閉弁９４、９５を閉塞する。これにより、気体は支障なく回収管２４ａ及び貯溜タンク６１を介して回収管２４ｂから回収され、乾燥器２３により乾燥される。
【００６０】
一方、貯溜タンク６１内に貯留された液体１の液位が上がり、フロート体６５が錐面部６６に当接することで回収管２４ｂを閉塞した場合、真空系２５による貯溜タンク６１内の真空吸引（負圧供給）が停止するため、貯溜タンク６１内の気圧が上昇する。この気圧上昇は気圧センサ９７により計測されて弁制御部９６に出力される。弁制御部９６は、貯溜タンク６１内の気圧が所定値を超えると、何らかの異常が生じた（液位が限界値を超えた）と判断して、供給ノズル１４からの液体供給を停止させるとともに、開閉弁９１、９２、９４、９５の開閉を時間差をもって制御する。
この開閉弁９１、９２、９４、９５の開閉制御については、上記第２実施形態と同様である。
【００６１】
このように、本実施形態では、上記第２実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、制御系が液体回収システム９０のみで対応できるため、制御装置ＣＯＮＴに加わる負荷を軽減することができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、弾性体のフロート体６５を用い、フロート体６５の弾性変形により錐面部６６との間の隙間を塞ぐ構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば回収管２４ｂに設けた錐面部６６にＯリング等の弾性体を設ける構成であってもよい。この場合、フロート体としては弾性体に限られず、硬質体を用いてもよい。
また、上記第２、第３の実施形態では、大気開放用の開閉弁９５を専用に設けたが、これに限定されるものではなく、例えば開閉弁９１、９２のいずれか一方を三方弁とし、必要に応じて回収管２４ａ、２４ｂのいずれかを大気開放するようにしてもよい。
また、上記第２、第３の実施形態では、開閉弁９５により大気開放することにより排液するものとしたが、大気開放するだけでなく、積極的に貯溜タンク６１を加圧し、排液を促すようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施の形態では、回収管２４ａが貯溜タンク６１内で開口して、導入された気体に含まれる液体が滴下する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、回収管２４ａの先端にスポンジ状の多孔質材からなるフィルタ（分離部）９９を設ける構成としてもよい。この構成では、回収管２４ａから貯溜タンク６１内に導入された気体からフィルタ９９において液体が分離されるため、液分量の少ない気体を真空系２５に吸引させることが可能になる。
【００６５】
さらに、このフィルタ９９にシリカゲル等の吸湿剤９８を設ける構成としてもよい。
この構成では、さらに乾燥した気体を真空系２５に吸引させることが可能になる。
また、上記のフィルタ９９及び吸湿剤９８を設けることにより、乾燥器２３、８３を省くことが可能になり、装置の小型化、簡素化を図ることができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、液体回収装置（または液体回収システム）を液浸領域ＡＲ２の液体回収及びエアベアリングの吸気機構に設ける構成としたが、これ以外にも、負圧吸引によりテーブル部ＰＨとの間で基板Ｐを搬送するローダ系（リフトピンや搬送アーム）の吸気系にも本発明を適用可能である。
さらに、上記実施形態では、本発明に係る液体回収装置（または液体回収システム）を露光装置ＥＸに適用する構成としたが、負圧吸引系を有する装置に対しては全般的に適用可能であり、例えばコータ・デベロッパやパターン検査装置等、基板に対して所定の処理を行う各種処理装置にも適用可能である。
【００６７】
上述したように、本実施形態においては露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光を用いているため、液浸露光用の液体として純水が供給される。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（ウエハ）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、基板の表面、及び投影光学系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。
【００６８】
波長が１９３ｎｍ程度の露光光に対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４といわれている。露光光の光源として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。さらに、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。
また、液体としては、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系や基板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を用いることも可能である。
露光光としてＦ２レーザ光を用いる場合は、液体として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）等のフッ素系の液体を用いればよい。
【００６９】
また、上述した実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、ステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置においても、定盤及び移動体が液槽の外に配置される場合には本発明を適用可能である。露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置の構造及び露光動作については、例えば特開平６−１２４８７３号公報に、ステージ上に所定深さの液体槽を形成してその中に基板を保持する液浸露光装置については、例えば特開平１０−３０３１１４号公報や、米国特許第５，８２５，０４３号にそれぞれ開示されている。
【００７０】
また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、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６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。
【００７１】
なお、上述したような液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3になることもある。このように、投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像特性が悪化することもあるので、偏光照明を用いることが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが1.0を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）などを適宜組み合わせるとより効果的である。
【００７２】
また、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のＬ／Ｓ）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクから射出されるようになる。この場合も、上述したような直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい投影光学系を使って高い解像性能を得ることが可能になる。
【００７３】
また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Wave guide効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系を使って、２５ｎｍよりも大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような条件であれば、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクから射出されるので、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【００７４】
さらに、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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（US S/N 08/416,558）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。
【００８１】
以上のように、本願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。
【００８２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図９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露光処理ステップ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。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の露光装置を示す概略構成図である。
【図２】投影光学系の先端部近傍、液体供給機構、及び液体回収機構を示す概略構成図である。
【図３】液体回収装置の概略構成図である。
【図４】投影光学系の投影領域と液体供給機構及び液体回収機構との位置関係を示す平面図である。
【図５】エアベアリングにおける液体回収装置の概略構成図である。
【図６】液体回収システムの概略構成図である。
【図７】第３実施形態の液体回収装置を示す概略構成図である。
【図８】別形態の液体回収装置を示す概略構成図である。
【図９】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。
【符号の説明】
【００８４】
ＥＸ…露光装置（処理装置）、  Ｍ…マスク、  Ｐ…基板、  １…液体、  ２４ａ…回収管（導入部）、  ２４ｂ…回収管（負圧吸引部）、  ２５…真空系（負圧吸引装置）、  ６０、８０…液体回収装置、  ６１…貯溜タンク（貯溜部）、  ６５…フロート体（フロート部）、  ９０…液体回収システム、  ９２…開閉弁（制御弁）、  ９３…排液管（排液部）、  ９６…弁制御部（制御部）、  ９７…気圧センサ（計測装置）、  ９９…フィルタ（分離部）、  ９８…吸湿剤
【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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