(57)【要約】【課題】所望の特性の液体で光路を満たすことができる液浸システムを提供する。【解決手段】液浸システムは、露光光で基板を露光する液浸露光に用いられる。液浸システムは、液体調整装置と、液体調整装置からの液体が供給される第１流路と、第１流路から分岐され、第１流路に供給された液体の少なくとも一部を露光光の光路へ導くための第２流路と、第１流路から分岐され、第１流路に供給された液体のうち、第２流路に流入しなかった液体の少なくとも一部を、第１液体として液体調整装置に戻すための第３流路とを備えている。液体調整装置は、第１液体の少なくとも一部に、第１液体と光学特性が異なる第２液体を添加することによって生成された液体を第１流路に供給可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光で基板を露光する液浸露光に用いられる液浸システムであって、
液体調整装置と、
前記液体調整装置からの液体が供給される第１流路と、
前記第１流路から分岐され、前記第１流路に供給された液体の少なくとも一部を前記露光光の光路へ導くための第２流路と、
前記第１流路から分岐され、前記第１流路に供給された液体のうち、前記第２流路に流入しなかった液体の少なくとも一部を、第１液体として前記液体調整装置に戻すための第３流路とを備え、
前記液体調整装置は、前記第１液体の少なくとも一部に、前記第１液体と光学特性が異なる第２液体を添加することによって生成された液体を前記第１流路に供給可能である液浸システム。
【請求項２】
前記第１液体は、所定液体に第１割合で所定物質が含まれ、
前記第２液体は、前記所定液体に、前記第１割合と異なる第２割合で前記所定物質が含まれる請求項１記載の液浸システム。
【請求項３】
前記第１液体は、前記所定液体に前記第１割合で前記所定物質の微粒子が含まれ、
前記第２液体は、前記所定液体に前記第２割合で前記微粒子が含まれる請求項２記載の液浸システム。
【請求項４】
前記第１液体は、前記所定液体に前記第１割合で前記微粒子が分散され、
前記第２液体は、前記所定液体に前記第２割合で前記微粒子が分散されている請求項３記載の液浸システム。
【請求項５】
前記微粒子は、ナノ粒子を含む請求項４又は５記載の液浸システム。
【請求項６】
前記第１割合又は前記第２割合は、零を含む請求項２〜５のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項７】
前記所定液体は、純水である請求項２〜６のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項８】
前記液体調整装置は、前記第１液体の少なくとも一部に前記第２液体を添加することによって、前記第１流路に供給される液体の前記所定物質の割合を調整する請求項２〜７のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項９】
前記液体調整装置は、前記第２液体を生成する生成装置を含む請求項２〜８のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１０】
前記生成装置は、前記第１液体の一部から前記第２液体を生成する請求項９記載の液浸システム。
【請求項１１】
前記生成装置は、前記第２割合を高くするために前記第１液体を濃縮する濃縮装置を含む請求項１０記載の液浸システム。
【請求項１２】
前記濃縮装置は、半透膜を含む請求項１１記載の液浸システム。
【請求項１３】
前記濃縮装置は、攪拌装置を含む請求項１１又は１２記載の液浸システム。
【請求項１４】
前記生成装置は、前記第２割合を低くする希釈装置を含む請求項１０〜１３のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１５】
前記第１流路に供給された液体のうち、前記第３流路に流れる液体の量は、前記第２流路に流れる液体の量より多い請求項１〜１４のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１６】
前記液体調整装置は、前記第２液体を前記第１液体の少なくとも一部に添加することによって、前記液体調整装置から前記第１流路に供給される液体の光学特性を調整する請求項１〜１５のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１７】
前記光学特性は、前記露光光に対する前記液体の屈折率を含む請求項１６記載の液浸システム。
【請求項１８】
前記液体調整装置から供給される液体の光学特性を計測する計測装置を備え、
前記液体調整装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第２液体を添加する請求項１〜１６のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１９】
前記液体調整装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１液体の少なくとも一部に添加される前記第２液体の量を調整する請求項１８記載の液浸システム。
【請求項２０】
前記光学特性は、前記露光光に対する前記液体の屈折率を含む請求項１８又は１９記載の液浸システム。
【請求項２１】
請求項１８〜２０の液浸システムを備え、
前記液浸システムの前記液体調整装置から、前記第１流路及び前記第２流路を介して供給された液体を介して露光光で基板を露光する露光装置。
【請求項２２】
請求項１〜１７の液浸システムを備え、
前記液浸システムの前記液体調整装置から、前記第１流路及び前記第２流路を介して供給された液体を介して露光光で基板を露光する露光装置。
【請求項２３】
前記液体調整装置から供給される液体の光学特性を計測する計測装置を備え、
前記計測装置の計測結果に基づいて、露光条件が調整される請求項２２記載の露光装置。
【請求項２４】
投影光学系と、
前記投影光学系の結像特性を調整する結像特性調整システムとを備え、
前記露光条件の調整は、前記投影光学系の結像特性の調整を含む請求項２３記載の露光装置。
【請求項２５】
請求項２１〜２４のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項２６】
露光光で基板を露光する露光方法であって、
液体調整装置からの液体を第１流路へ供給することと、
前記第１流路に供給された液体の一部を第２流路を介して前記露光光の光路へ供給することと、
前記露光光の光路へ供給された液体を介して露光光で基板を露光することと、
前記第１流路に供給された液体のうち、前記第２流路に流入しなかった液体の少なくとも一部を、第１液体として前記液体調整装置に第３流路を介して戻すことと、
前記第１液体の少なくとも一部に、前記第１液体と光学特性が異なる第２液体を添加することと、
前記第１液体の少なくとも一部に、前記第２液体を添加することによって生成された液体を前記第１流路に供給することと、を含む露光方法。
【請求項２７】
前記第１液体は、所定液体に第１割合で所定物質が含まれ、
前記第２液体は、前記所定液体に、前記第１割合と異なる第２割合で前記所定物質が含まれる請求項２６記載の露光方法。
【請求項２８】
前記第１液体は、前記所定液体に前記第１割合で前記物質の微粒子が含まれ、
前記第２液体は、前記所定液体に前記第２割合で前記微粒子が含まれる請求項２７記載の露光方法。
【請求項２９】
前記第１液体は、前記所定液体に前記第１割合で前記微粒子が分散され、
前記第２液体は、前記所定液体に前記第２割合で前記微粒子が分散されている請求項２８記載の露光方法。
【請求項３０】
前記微粒子は、ナノ粒子を含む請求項２８又は２９記載の露光方法。
【請求項３１】
前記第１割合又は前記第２割合は、零を含む請求項２７〜３０のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項３２】
前記所定液体は、純水である請求項２７〜３１のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項３３】
請求項２６〜３２のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸露光に用いられる液浸システム、液体を介して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。
【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、例えば下記特許文献に開示されているような、露光光の光路を液体で満たし、その液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１７９８７７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１８０６７７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液浸露光装置において、例えば液体の特性が変化すると、液体を介して形成されるパターン像が劣化し、その結果、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、所望の特性（物性）を有する液体で光路を満たすことができる液浸システムを提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制でき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】
本発明の第１の態様に従えば、露光光で基板を露光する液浸露光に用いられる液浸システムであって、液体調整装置と、液体調整装置からの液体が供給される第１流路と、第１流路から分岐され、第１流路に供給された液体の少なくとも一部を露光光の光路へ導くための第２流路と、第１流路から分岐され、第１流路に供給された液体のうち、第２流路に流入しなかった液体の少なくとも一部を、第１液体として液体調整装置に戻すための第３流路とを備え、液体調整装置は、第１液体の少なくとも一部に、第１液体と光学特性が異なる第２液体を添加することによって生成された液体を第１流路に供給可能である液浸システムが提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の液浸システムを備え、液浸システムの液体調整装置から、第１流路及び第２流路を介して供給された液体を介して露光光で基板を露光する露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、液体調整装置からの液体を第１流路へ供給することと、第１流路に供給された液体の一部を第２流路を介して露光光の光路へ供給することと、露光光の光路へ供給された液体を介して露光光で基板を露光することと、第１流路に供給された液体のうち、第２流路に流入しなかった液体の少なくとも一部を、第１液体として液体調整装置に第３流路を介して戻すことと、第１液体の少なくとも一部に、第１液体と光学特性が異なる第２液体を添加することと、第１液体の少なくとも一部に、第２液体を添加することによって生成された液体を第１流路に供給することと、を含む露光方法が提供される。
【０００９】
本発明の第５の態様に従えば、第４の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液浸露光において、所望の特性（物性）を有する液体で光路を満たすことができる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。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。水平面内の所定方向を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軸方向のそれぞれと直交する方向（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。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。
【００１３】
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１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１を移動するマスクステージ駆動システム３と、基板ステージ２を移動する基板ステージ駆動システム４と、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置情報を計測する干渉計システム７と、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のパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材８と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置９とを備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。
【００１４】
マスクＭは、基板Ｐに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。基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜とは別の各種の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００１５】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、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）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００１６】
マスクステージ１は、マスクＭを保持するマスク保持部ＭＨを有する。マスクステージ駆動システム３は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。本実施形態において、マスクステージ１は、マスクステージ駆動システム３の作動により、マスク保持部ＭＨでマスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００１７】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系ＰＬは、基板Ｐと対向可能な終端光学素子１０を有する。終端光学素子１０は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い光学素子である。終端光学素子１０は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１１を有する。射出面１１から射出された露光光ＥＬは、基板Ｐに照射される。終端光学素子１０は、射出面１１と対向する物体との間に液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、射出面１１と対向可能な物体は基板ステージ２の少なくとも一部、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐを含む。
【００１８】
投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒ＰＫで保持される。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又は１／８等の縮小系である。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。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。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。
【００１９】
また、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの結像特性を調整する結像特性調整システム１９を備えている。結像特性調整システム１９の例は、米国特許第４６６６２７３号明細書、米国特許第６２３５４３８号明細書及び米国特許公開第２００５／０２０６８５０号明細書等に開示されている。本実施形態の結像特性調整システム１９は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子の一部を移動可能な駆動装置を含む。駆動装置は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち特定の光学素子を光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。また、駆動装置は、特定の光学素子を光軸ＡＸに対して傾斜可能である。結像特性調整システム１９は、投影光学系ＰＬの特定の光学素子を動かすことによって、投影光学系ＰＬの各種収差（投影倍率、ディストーション、球面収差等）及び像面位置（焦点位置）等を含む結像特性を調整する。なお、結像特性調整システムは、鏡筒ＰＫの内部に保持されている一部の光学素子同士の間の空間の気体の圧力を調整する圧力調整装置を含んでもよい。結像特性調整システム１９は、制御装置９により制御される。
【００２０】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持する基板保持部ＰＨを有する。基板ステージ駆動システム４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。本実施形態において、基板ステージ２は、基板ステージ駆動システム４の作動により、基板保持部ＰＨで基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００２１】
基板ステージ２は、ベース部材６のガイド面５に沿ってＸＹ平面内を移動可能である。基板ステージ２は、射出面１１と対向する位置に移動可能である。射出面１１と対向する位置は、射出面１１から射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。投影領域ＰＲは、射出面１１から射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。以下の説明において、射出面１１から射出される露光光ＥＬの照射位置を適宜、露光位置ＥＰ、と称する。
【００２２】
干渉計システム７は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１及び基板ステージ２のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム７は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１の位置情報を計測するレーザ干渉計１３を含む第１干渉計ユニット７Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２の位置情報を計測するレーザ干渉計１４を含む第２干渉計ユニット７Ｂとを備えている。第１干渉計ユニット７Ａは、レーザ干渉計１３により、マスクステージ１に配置された反射面１Ｒに計測光を照射し、その反射面１Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関するマスクステージ１（マスクＭ）の位置情報を計測する。第２干渉計ユニット７Ｂは、レーザ干渉計１４により、基板ステージ２に配置された反射面２Ｒに計測光を照射し、その反射面２Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する基板ステージ２（基板Ｐ）の位置情報を計測する。
【００２３】
また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システム（不図示）を備えている。少なくとも基板Ｐを露光するとき、マスクステージ１の位置情報が第１干渉計ユニット７Ａで計測され、基板ステージ２の位置情報が第２干渉計ユニット７Ｂで計測される。また、所定のタイミングで、基板Ｐの表面の位置情報がフォーカス・レベリング検出システムで検出される。制御装置９は、第１干渉計ユニット７Ａの計測結果に基づいて、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を実行し、第２干渉計ユニット７Ｂの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を実行する。
【００２４】
図２は、終端光学素子１０、液浸部材８及び基板ステージ２の近傍を示す断面図である。図２に示すように、液浸部材８は、終端光学素子１０の近傍に配置されている。液浸部材８は、環状の部材である。液浸部材８は、終端光学素子１０の周囲に配置されている。液浸部材８は、射出面１１と対向する位置に、露光光ＥＬが通過可能な開口８Ｋを有する。液浸部材８は、下面１５を有する。液浸部材８は、下面１５と対向する物体との間で液体ＬＱを保持可能である。すなわち、液浸部材８は、射出面１１と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように、下面１５と対向する物体との間で液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、下面１５と対向可能な物体は、基板ステージ２の少なくとも一部、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐを含む。なお、以下の説明において、一方側の射出面１１及び下面１５と、他方側の基板Ｐとが対向している状態を主に説明するが、基板ステージ２の上面の少なくとも一部が、射出面１１及び下面１５と対向していてもよい。
【００２５】
露光装置ＥＸは、液体ＬＱを供給する供給口１６と、液体ＬＱを回収する回収口１７とを備えている。本実施形態において、供給口１６及び回収口１７のそれぞれは、液浸部材８に配置されている。供給口１６は、光路Ｋの近傍に配置され、その光路Ｋに面している。液浸部材８の下面１５は回収口１７を含む。回収口１７は、露光光ＥＬが通過する開口８Ｋの周囲に配置されている。すなわち、回収口１７は露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。回収口１７には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材１８が配置されている。したがって、本実施形態において、液浸部材８の下面１５の一部は、多孔部材１８の下面を含む。なお、回収口１７に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。
【００２６】
露光装置ＥＸは、供給口１６に液体ＬＱを供給する液体供給装置２０を備えている。供給口１６と液体供給装置２０とは、流路２１を介して接続されている。液体供給装置２０から送出された液体ＬＱは、流路２１を介して供給口１６に供給される。供給口１６は、液体供給装置２０からの液体ＬＱを露光光ＥＬの光路Ｋに供給する。
【００２７】
また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置２２を備えている。液体回収装置２２は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口１７と液体回収装置２２とは、流路２３を介して接続されている。回収口１７から回収された液体は、流路２３を介して、液体回収装置２２に回収される。
【００２８】
本実施形態においては、制御装置９は、供給口１６を用いる液体供給動作の少なくとも一部と並行して、回収口１７を用いる液体回収動作を実行する。これにより、光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように、一方側の終端光学素子１０及び液浸部材８と、他方側の基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される。
【００２９】
本実施形態においては、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。また、液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）は、液浸部材８の下面１５と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。なお、液浸部材８として、米国特許出願公開第２００６／００８７６３０号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２２１３１５号明細書などに開示されているものを適用することができる。
【００３０】
本実施形態においては、基板ステージ２は、基板保持部ＰＨの周囲に配置されるプレート部材Ｔを有する。基板ステージ２は、プレート部材Ｔをリリース可能なプレート部材保持部ＴＨを備えている。プレート部材保持部ＴＨは、基板保持部ＰＨの周囲に配置されている。プレート部材Ｔは、基板Ｐを配置可能な開口ＴＫを有する。プレート部材保持部ＴＨに保持されたプレート部材Ｔは、基板保持部ＰＨに保持された基板Ｐの周囲に配置される。したがって、基板ステージ２の上面は、プレート部材保持部ＴＨに保持されたプレート部材Ｔの上面１２を含む。本実施形態においては、基板保持部ＰＨに保持された基板Ｐの表面と、プレート部材保持部ＴＨに保持されたプレート部材Ｔの上面１２とは、ほぼ平行である。また、本実施形態においては、基板保持部ＰＨに保持された基板Ｐの表面と、プレート部材保持部ＴＨに保持されたプレート部材Ｔの上面とは、ほぼ同一平面内に配置されている（ほぼ面一である）。プレート部材Ｔの上面１２は、液体ＬＱに対して撥液性である。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る液体供給装置２０の一例を示す構成図である。図３において、液体供給装置２０は、液体調整装置２４と、液体調整装置２４からの液体ＬＱが供給される第１流路２５と、第１流路２５から分岐され、第１流路２５に供給された液体ＬＱの少なくとも一部を露光光ＥＬの光路Ｋへ導くための第２流路２６と、第１流路２５から分岐され、第１流路２５に供給された液体ＬＱのうち、第２流路２６に流入しなかった液体ＬＱの少なくとも一部を、第１液体ＬＱ１として液体調整装置２４に戻すための第３流路２７とを備えている。液体調整装置２４は、第１液体ＬＱ１の少なくとも一部に、第１液体ＬＱ１と光学特性が異なる第２液体ＬＱ２（ＬＱ２ａ、ＬＱ２ｂ）を添加することによって生成された液体ＬＱを第１流路２５に供給可能である。
【００３２】
第１液体ＬＱ１は、所定液体に第１割合で所定物質が含まれた液体である。第２液体ＬＱ２は、所定液体に、第１割合と異なる第２割合で所定物質が含まれた液体である。所定液体に含まれる所定物質の割合が変化することによって、光学特性が変化する。第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とは所定物質の割合が異なり、光学特性も異なる。
【００３３】
本実施形態において、所定液体は、純水である。本実施形態において、第１液体ＬＱ１は、所定液体（純水）に第１割合で所定物質の微粒子が含まれた液体である。第２液体ＬＱ２は、所定液体（純水）に第２割合で所定物質の微粒子が含まれた液体である。
【００３４】
微粒子は、例えば１〜１００ｎｍ程度の大きさ（粒径）である。一般に、直径（粒径）が１〜１００ｎｍ程度の超微粒子は、ナノ粒子と呼ばれる。以下の説明において、所定物質の微粒子を適宜、ナノ粒子、と称する。本実施形態においては、微粒子（ナノ粒子）として、その大きさ（粒径）が１〜１０ｎｍ程度のものを用いる。
【００３５】
所定物質の微粒子としては、フラーレン誘導体、カーボンナノチューブなどを用いることができる。
【００３６】
なお、所定物質の微粒子としては、無機材料の微粒子（無機微粒子）を用いてもよいし、有機材料の微粒子（有機微粒子）を用いてもよい。無機微粒子としては、例えば、金属酸化物微粒子、無機酸金属塩微粒子（硫酸塩・炭酸塩・リン酸塩等）、金属ハロゲン化物微粒子、金属窒化物微粒子、金属炭化物微粒子、金属ホウ化物微粒子、金属微粒子及びセラミック微粒子の少なくとも一つを用いることができる。また、上述の微粒子の２種以上を併用してもよい。
【００３７】
金属酸化物としては、例えば、アルミナ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、三酸化二鉄、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化クロム及び酸化ケイ素の少なくとも一つを用いることができる。無機酸金属塩としては、例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム及び塩化カリウムの少なくとも一つを用いることができる。金属窒化物としては、例えば窒化チタン、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化クロム、窒化タングステン及び窒化ケイ素の少なくとも一つを用いることができる。金属炭化物としては、例えば、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化クロム、炭化ニオブ及び炭化ケイ素の少なくとも一つを用いることができる。金属ホウ化物としては、例えば、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム、ホウ化タングステン、ホウ化クロム及びホウ化モリブデンの少なくとも一つを用いることができる。金属としては、銀及び銅の少なくとも一つを用いることができる。また、上述の各材料の２種以上を併用してもよい。また、必要に応じて、微粒子（ナノ粒子）の表面処理が実施されでもよい。
【００３８】
本実施形態においては、第１液体ＬＱ１は、所定液体（純水）に、上述の微粒子（ナノ粒子）が第１割合で分散された液体である。第２液体ＬＱ２は、所定液体（純水）に、上述の微粒子（ナノ粒子）が第２割合で分散された液体である。
【００３９】
本実施形態において、液体調整装置２４は、第１液体ＬＱ１の少なくとも一部に第２液体ＬＱ２（ＬＱ２ａ、ＬＱ２ｂ）を添加することによって、第１流路２５に供給される液体ＬＱの所定物質の割合を調整する。
【００４０】
液体調整装置２４は、第２液体ＬＱ２を生成する生成装置２８、２９を備えている。本実施形態において、液体調整装置２４は、第２割合が第１割合より高い第２液体ＬＱ２ａを生成可能な第１生成装置２８と、第２割合が第１割合より低い第２液体ＬＱ２ｂを生成可能な第２生成装置２９とを備えている。以下の説明において、第２液体ＬＱ２ａを適宜、濃縮液体ＬＱ２ａ、と称し、第２液体ＬＱ２ｂを適宜、希釈液体ＬＱ２ｂ、と称する。
【００４１】
本実施形態において、第１生成装置２８は、第１液体ＬＱ１の一部から濃縮液体ＬＱ２ａを生成し、第２生成装置２９は、第１液体ＬＱ１の一部から希釈液体ＬＱ２ｂを生成する。第１、第２生成装置２８、２９は、第３流路２７より液体調整装置２４に戻された第１液体ＬＱ１の一部から、第２液体ＬＱ２ａ、ＬＱ２ｂを生成する。第３流路２７には、加圧ポンプ３４が配置されている。制御装置９は、加圧ポンプ３４を作動することによって、第２流路２６に流入しなかった液体ＬＱの少なくとも一部を、第１液体ＬＱ１として液体調整装置２４に戻すことができる。また、本実施形態においては、第３流路２７に計測装置４７が配置されている。計測装置４７は液体調整装置２４に供給される第１液体ＬＱ１の露光光ＥＬに対する屈折率を計測可能である。計測装置４７については後述する。また、本実施形態においては、第２流路２７に、所定の供給源より、第４流路５１を介してフレッシュな所定液体（純水）が適宜供給（補充）される。したがって、本実施形態においては、第１流路２５から第２流路２６に流入しなかった液体ＬＱと第４流路５１から第３流路２７に供給された純水とが第１液体ＬＱ１として液体調整装置２４に戻される。なお、第４流路５１から第３流路２７に補充される純水に微粒子（ナノ粒子）が含まれていてもよい。また、第４流路５１から第３流路２７に補充される純水の量は、第２流路２６に流入した液体ＬＱの量に応じて決められている。なお、第１流路２５と第３流路２７との接続部と、第３流路２７と第４流路５１との間で、第１流路２５から第３流路２７に流入した液体ＬＱの一部を排出してもよい。この場合、第４流路５１から補充される純水の量を排出量に応じて増やせばよい。
【００４２】
本実施形態において、第１流路２５に供給された液体ＬＱのうち、第３流路２７に流れる液体ＬＱの量（単位時間当たりの流量）は、第２流路２６に流れる液体ＬＱの量（単位時間当たりの流量）より多い。一例として、第１流路２５から第３流路２７に流れる液体ＬＱの量は、第１流路２５から第２流路２６に流れる液体ＬＱの量の１００倍程度である。
【００４３】
図３に示すように、液体調整装置２４は、第３流路２７から分岐され、第３流路２７からの第１液体ＬＱ１の少なくとも一部が供給される主流路３０と、第３流路２７から分岐され、第３流路２７からの第１液体ＬＱ１の少なくとも一部を第１生成装置２８に導くための第１分岐流路３１と、第３流路２７から分岐され、第３流路２７からの第１液体ＬＱ１の少なくとも一部を第２生成装置２９に導くための第２分岐流路３２とを備えている。本実施形態において、第３流路２７からの第１液体ＬＱ１の殆ど（例えば９０％）が、主流路３０に供給される。第１生成装置２８は、第１分岐流路３１より供給された第１液体ＬＱ１から、濃縮液体ＬＱ２ａを生成する。第２生成装置２９は、第２分岐流路３２より供給された第１液体ＬＱ１から、希釈液体ＬＱ２ｂを生成する。
【００４４】
図４は、第１生成装置２８の一例を示す図である。図４において、第１生成装置２８は、第２割合を高くするために第１液体ＬＱ１を濃縮する濃縮装置２８Ａを備えている。濃縮装置２８Ａは、ハウジング３５と、ハウジング３５の内側に配置された半透膜３６とを備えている。半透膜３６は、例えばセルロースを含む。半透膜３６は、ハウジング３５の内側を第１空間３５Ａと第２空間３５Ｂとに分ける。第１分岐流路３１からの第１液体ＬＱ１は、第１空間３５Ａに供給される。第１液体ＬＱ１は、加圧された状態で、第１空間３５Ａに供給される。半透膜３６は、純水を透過し、微粒子（ナノ粒子）は透過しないので、第１空間３５Ａに第１液体ＬＱ１が供給されることによって、純水のみが、第１空間３５Ａから半透膜３６を介して第２空間３５Ｂへ移動する。これにより、第１空間３５Ａにおいて第２割合が所定の割合に高められた濃縮液体ＬＱ２ａが生成される。すなわち、濃縮装置２８Ａは、逆浸透膜方式で濃縮液体ＬＱ２ａを生成する。濃縮装置２８Ａで生成された濃縮液体ＬＱ２ａは、流路３７に供給される。一方、第２空間３５Ｂの純水は、排出流路３８を介して、外部に排出される。
【００４５】
なお、第１生成装置２８が、図５に示すような攪拌装置２８Ｂを備えてもよい。図５において、攪拌装置２８Ｂは、ハウジング３５Ｂと、ハウジング３５Ｂの内側に配置された回転可能な羽根部材を含む攪拌機３６Ｂとを備えている。第１分岐流路３１は、ハウジング３５Ｂの内側の空間に、第１液体ＬＱ１を供給する。また、所定の供給流路３９より、ハウジング３５Ｂの内部空間に、ナノ粒子が供給される。攪拌機３６Ｂは、ハウジング３５Ｂの内側の空間に供給された第１液体ＬＱ１とナノ粒子とを攪拌し、混ぜ合わせる。これにより、第２割合が高められた濃縮液体ＬＱ２ａが生成される。生成された濃縮液体ＬＱ２ａは、流路３７に供給される。なお、供給流路３９を介して、ナノ粒子の割合が十分に高い液体をハウジング３５Ｂの内側の空間に供給してもよい。
【００４６】
第２生成装置２９は、第２割合を低くするために第１液体ＬＱ１を希釈する希釈装置２９Ａを含む。本実施形態において、希釈装置２９Ａは、第２分岐流路３２を流れる第１液体ＬＱ１に純水を供給することによって、第１液体ＬＱ１を希釈し、希釈液体ＬＱ２ｂを生成する。図３に示すように、希釈装置２９Ａは、第２分岐流路３２に純水を供給するために第２分岐流路３２に接続された供給流路４０を備えている。供給流路４０には、所定の供給源より純水が供給される。供給流路４０に供給された純水は、第２分岐流路３２に供給される。これにより、希釈液体ＬＱ２ｂが生成される。なお、不図示であるが、供給流路４０と第２分岐流路３２との合流部４８に、第１液体ＬＱ１と純水とを混ぜ合わせる攪拌装置が配置されている。攪拌装置は、回転可能な羽根部材を含む。なお、流路の形状を調整し、その流路内において乱流を発生させることによって攪拌することもできる。
【００４７】
本実施形態においては、供給流路４０に、マスフローコントローラ（流量制御装置）４１が配置されている。制御装置９は、マスフローコントローラ４１を制御して、第２分岐流路３２に供給される単位時間当たりの純水の量を調整可能である。制御装置９は、第２分岐流路３２に供給される単位時間当たりの純水の量を調整することによって、希釈液体ＬＱ２ｂの第２割合を調整することができる。希釈装置２９Ａで生成された希釈液体ＬＱ２ｂは、流路４２に供給される。
【００４８】
主流路３０、流路３７、及び流路４２のそれぞれは、第１流路２５に接続されている。主流路３０を流れる第１液体ＬＱ１は、流路３７を流れる濃縮液体ＬＱ２ａ、又は流路４２を流れる希釈液体ＬＱ２ｂと、合流部４６で合流し、混合される。換言すれば、液体調整装置２４は、合流部４６において、主流路３０を流れる第１液体ＬＱ１に、第２液体ＬＱ２として、流路３７からの濃縮液体ＬＱ２ａ又は流路４２からの希釈液体ＬＱ２を添加することができる。第１液体ＬＱ１の少なくとも一部に濃縮液体ＬＱ２ａ又は希釈液体ＬＱ２ｂを添加することによって、所定物質（微粒子）が所望の割合で含まれた液体ＬＱを生成することができる。なお、主流路３０からの第１液体ＬＱ１に、第２液体ＬＱ２として、濃縮液体ＬＱ２ａと希釈液体ＬＱ２ｂの両方を混ぜてもよい。また、合流部４６に、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とを混ぜ合わせる攪拌装置が配置してもよい。これにより、液体ＬＱ中において、所定物質（微粒子）を均一に分布（分散）させることができる。例えば、攪拌装置は、回転可能な羽根部材を含む。なお、流路の形状を調整し、その流路内において乱流を発生させることによって攪拌することもできる。
【００４９】
本実施形態において、主流路３０、流路３７、流路４２のそれぞれには、マスフローコントローラ４３、４４、４５が配置されている。制御装置９は、マスフローコントローラ４３、４４、４５を制御することによって、第１液体ＬＱ１に添加される濃縮液体ＬＱ２ａの量及び希釈液体ＬＱ２ｂの量の少なくとも一方を調整することができる。これにより、液体ＬＱに含まれるナノ粒子の量（割合）を調整することができる。
【００５０】
本実施形態において、液体ＬＱに含まれるナノ粒子の量（割合）を調整することによって、その液体ＬＱの光学特性を調整することができる。光学特性は、露光光ＥＬに対する液体ＬＱの屈折率を含む。すなわち、液体ＬＱに含まれるナノ粒子の量（割合）を調整することによって、その液体ＬＱの光学特性（露光光ＥＬに対する液体ＬＱの屈折率）を所望状態に調整することができる。
【００５１】
例えば、ナノ粒子の割合を大きくすることによって、露光光ＥＬに対する液体ＬＱの屈折率を高めることができる。すなわち、所定液体に分散させるナノ粒子の量を多くするほど、換言すれば、所定液体に対するナノ粒子の混合比を高めるほど、露光光ＥＬに対する液体ＬＱの屈折率を高めることができる。なお、ナノ粒子の割合を大きくすることによって、露光光ＥＬに対する液体ＬＱの透過率が低下する場合には、屈折率の目標値と透過率の目標値とを考慮して、ナノ粒子の量（割合）が調整される。
【００５２】
したがって、液体調整装置２４は、主流路３０からの第１液体ＬＱ１に添加される第２液体ＬＱ２の量を調整することによって、液体調整装置２４から第１流路２５に供給される液体ＬＱの光学特性（屈折率）を調整することができる。制御装置９は、マスフローコントローラ４３、４４、４５を制御して、液体ＬＱの光学特性（屈折率）を高精度に調整することができる。
【００５３】
上述したように、本実施形態においては、液体供給装置２０は、液体調整装置２４へ供給される第１液体ＬＱ１の光学特性を計測する計測装置４７を備えている。計測装置４７は、露光光ＥＬに対する液体ＬＱの屈折率を計測可能である。液体調整装置２４では、計測装置４７の計測結果に基づいて、主流路３０からの第１液体ＬＱ１に添加される濃縮液体ＬＱ２ａ及び希釈液体ＬＱ２ｂの少なくとも一方の量が調整される。
【００５４】
図６は、計測装置４７の一例を示す概略斜視図、図７は断面図である。図６及び図７において、計測装置４７は、第３流路２７の途中に設けられ、第１液体ＬＱ１が流れる流路１３７を形成する流路形成部材１３３と、流路形成部材１３３に対して計測光Ｌａを照射する投光部１３４と、流路形成部材１３３を通過した計測光Ｌａを集光する光学素子（集光光学系）１３５と、光学素子１３５を介した計測光Ｌａを受光するＣＣＤ等の撮像素子１３６とを備えている。流路１３７は、第３流路２７の一部とも言える。投光部１３４から流路形成部材１３３に対して照射される計測光Ｌａは、適当な断面積を有する平行光線である。光学素子１３５と撮像素子１３６との距離は、光学素子３５の焦点距離にほぼ等しい。光学素子１３５は、その光学素子１３５を通過した計測光Ｌａを撮像素子１３６上に集光する。投光部１３４から射出される計測光Ｌａは、露光光ＥＬとほぼ同じ波長（ＡｒＦエキシマレーザ光の波長である１９３ｎｍ）を有する。流路形成部材１３３は、石英、蛍石等、計測光Ｌａ（露光光ＥＬ）を通過可能な部材で形成されている。流路形成部材１３３は、断面が三角形状の管状部材である。流路形成部材１３３は、プリズムとしての機能を有する。
【００５５】
計測装置４７を用いて第１液体ＬＱ１の光学特性を計測するとき、制御装置９は、流路１３７に液体ＬＱが満たされている状態で、流路形成部材１３３の第１面１３３Ａに対して投光部１３４より計測光Ｌａを照射する。流路形成部材１３３に照射された計測光Ｌａは、流路１３７を流れる第１液体ＬＱ１に照射される。第１液体ＬＱ１に照射された計測光Ｌａは、第１液体ＬＱを通過した後、流路形成部材１３３の第２面１３３Ｂより外部に射出される。第２面１３３Ｂより射出された計測光Ｌａは、光学素子１３５によって撮像素子１３６上に集光される。計測光Ｌａの撮像素子１３６上での集光位置は、流路１３７を流れる液体ＬＱの光学特性に応じて変化する。すなわち、計測光Ｌａに対する液体ＬＱの屈折率に応じて、液体ＬＱを通過する計測光Ｌａの光路が変動するため、計測光Ｌａの撮像素子１３６上における集光位置、すなわち撮像素子１３６による計測光Ｌａの受光位置が、図７の矢印Ｆ１で示すように変化する。撮像素子１３６の受光結果は制御装置９に出力される。制御装置９には、撮像素子１３６上での計測光Ｌａの受光位置と、流路１３７の液体ＬＱの屈折率との関係が予め記憶されている。制御装置９は、撮像素子１３６の受光結果と、記憶情報とに基づいて、計測光Ｌａに対する液体ＬＱの屈折率を求めることができる。本実施形態においては、計測装置４７は、液体調整装置２４に第１液体ＬＱ１供給されている間、第１液体ＬＱ１の光学特性を常時モニターしているが、計測のタイミングは適宜決めることができる。
【００５６】
制御装置９は、計測装置４７の計測結果に基づいて、主流路３０からの第１液体ＬＱ１に添加される第２液体ＬＱ２の量を調整する。すなわち、制御装置９は、計測装置４７の計測結果に基づいて、液体ＬＱが所望の光学特性（屈折率）となるように、マスフローコントローラ４４及び／又はマスフローコントローラ４５を用いて、第１液体ＬＱ１に添加する濃縮液体ＬＱ２ａ及び希釈液体ＬＱ２ｂの少なくとも一方の量（添加量）を調整する。制御装置９は、光学特性（屈折率）の調整量と添加量との関係に関する制御情報を有しており、計測装置４７の計測結果とその制御情報とに基づいて第１液体ＬＱ１に添加される第２液体ＬＱ２の量を調整する。制御情報は、実験、シミュレーションなどに基づいて予め決定されている。例えば、屈折率の目標値に対して、計測装置４７の計測値が低い場合、制御装置９は、第１液体ＬＱ１に濃縮液体ＬＱ２ａを添加する。一方、屈折率の目標値に対して、計測装置４７の計測値が高い場合、制御装置９は、第１液体ＬＱ１に希釈液体ＬＱ２ｂを添加する。
【００５７】
第２流路２６は、流路２１と接続されており、第２流路２６に供給された液体ＬＱは、流路２１を介して、供給口１６から、光路Ｋに供給される。第２流路２６には、マスフローコントローラ５０が配置されている。制御装置９は、マスフローコントローラ５０を制御して、供給口１６に対する単位時間当たりの液体ＬＱの供給量を調整可能である。言い換えれば、制御装置９は、マスフローコントローラ５０を制御して、第１流路２５から第３流路２７へ流入する液体ＬＱの量を調整することができる。したがって、マスフローコントローラ５０を制御して、供給口１６への液体ＬＱの供給を停止することによって、第１流路２５へ送出された液体ＬＱのすべてを第３流路２７に流すこともできる。
【００５８】
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説明する。制御装置９は、所望の屈折率の液体ＬＱで光路Ｋを満たすために、計測装置４７で液体ＬＱの屈折率を計測し、その計測結果に基づいて、液体調整装置２４において第１液体ＬＱ１に添加する第２液体ＬＱ２の量を決定し、その決定した結果に基づいて、マスフローコントローラ（４４、４５）を制御する。これにより、液体調整装置２４から、第１流路２５及び第２流路２６を介して、所望の屈折率の液体ＬＱが供給口１６に供給される。また、基板Ｐを露光するために、基板ステージ２に保持された基板Ｐが露光位置ＥＰに配置され、光路Ｋを液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳが形成される。
【００５９】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置９は、液浸空間ＬＳを形成した状態で、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する。
【００６０】
本実施形態においては、屈折率が高い液体ＬＱで光路Ｋが満たされているので、実質的に解像度及び焦点深度を向上することができる。したがって、基板Ｐに微細なパターンを良好に形成できる。
【００６１】
基板Ｐの露光中においても、液体ＬＱの屈折率が計測装置４７で計測（モニタ）され、制御装置９は、その計測結果に基づいて、液体調整装置２４で調整動作を実行する。これにより、常に最適な屈折率の液体ＬＱを介して基板Ｐを露光することができる。
【００６２】
本実施形態においては、第１流路２５に供給された液体ＬＱのうち、第３流路２７に流れる液体ＬＱ（第１液体ＬＱ１）の量が、第２流路２６に流れる液体ＬＱの量より大きい。換言すれば、第１流路２５、第３流路２７、加圧ポンプ３４、及び液体調整装置２４を含む循環システムで循環する液体の量が、供給口１６に供給される液体の量に比べて格段に多い。また、主流路３０を流れる第１液体ＬＱ１の量は、第１、第２分岐流路３１、３２を流れる液体の量より格段に多い。すなわち、液体調整装置２４から送出される液体ＬＱの光学特性の調整は、多量の第１液体ＬＱ１に少量の第２液体ＬＱ２を添加することによって実行される。これにより、供給口１６に供給される液体ＬＱに含まれるナノ粒子の量、ひいては液体ＬＱの屈折率を高精度に調整することができる。
【００６３】
なお、第１流路２５に、計測装置４７と同様の計測装置を配置して、液体調整装置２４から第１流路２５に送出される液体ＬＱの光学特性（例えば、屈折率）を確認してもよい。この場合、第１流路２５に送出された液体ＬＱの光学特性（屈折率）の計測値と目標値とにずれが生じる場合に、そのずれに基づいて制御装置９に記憶されている制御情報を修正してもよい。また、第１流路２５に送出された液体ＬＱの光学特性（屈折率）の計測結果に基づいて、露光条件を調整してもよい。露光条件の調整は、投影光学系ＰＬの結像特性の調整を含む。制御装置９は、第１流路２５に配置された計測装置の計測結果に基づいて、結像特性調整システム１９を用いて、投影光学系ＰＬの結像特性を調整することができる。光路Ｋを満たすために供給口１６より供給される液体ＬＱの屈折率が変動したり、目標値に対してずれたりした場合においても、第１流路２５に配置された計測装置の計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性の調整をすることによって、所望状態のパターン像で基板Ｐを露光できる。例えば、液体ＬＱの屈折率の目標値からのずれによって、投影光学系ＰＬの像面位置が変化したり、コマ収差等の各種収差が発生したりする場合には、制御装置９は、その収差を補正するように、結像特性調整システム１９を用いて、投影光学系ＰＬの結像特性を調整する。なお、例えば、液体ＬＱの屈折率に応じて、投影光学系ＰＬの像面位置が変化する場合には、第１流路２５に配置された計測装置の計測結果に基づいて基板ステージ２を制御して、その像面と基板Ｐの表面（露光面）との位置関係を調整してもよい。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、露光光ＥＬの光路Ｋを、屈折率が高い液体ＬＱで良好に満たすことができる。また、供給口１６より供給される液体ＬＱの光学特性の変動を抑制できる。したがって、液体をＬＱ介した結像特性を変化を抑制でき、露光不良の発生、不良デバイスの発生等を抑制できる。
【００６５】
なお、上述の実施形態においては、第２液体ＬＱ２（希釈液体ＬＱ２ｂ）が所定物質（ナノ粒子）を含む場合を例にして説明したが、所定物質(ナノ粒子）を含まない液体であってもよい。すなわち、第２割合を零とし、第２液体ＬＱ２（希釈液体ＬＱ２ｂ）を、ナノ粒子を含まない純水としてもよい。すなわち、第２分岐流路３２を設けずに、流路４２に純水を供給するようにしてもよい。
【００６６】
なお、上述の実施形態においては、所定液体が純水である場合を例にして説明したが、純水以外の液体であってもよい。
【００６７】
なお、上述の各実施形態においては、所定物質の微粒子（ナノ粒子）を所定液体に混ぜることによって、第１液体ＬＱ１（あるいは第２液体ＬＱ２）を生成する場合を例にして説明したが、必ずしも、所定物質を微粒子（ナノ粒子）にした状態で混ぜなくてもよい。
【００６８】
なお、上述の各実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子の射出側（像面側）の光路を液体で満たしているが、米国特許出願公開第２００５／０２４８８５６号明細書等に開示されているように、終端光学素子の入射側（物体面側）の光路も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。液体調整装置２４で調整された液体ＬＱで、終端光学素子の入射側（物体面側）の光路を満たすことにより、所望の結像特性を得ることができる。
【００６９】
なお、上述の各実施形態において、光路Ｋが、露光光ＥＬの光路である場合を例にして説明したが、計測光の光路でもよい。
【００７０】
なお、上述の各実施形態の基板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。
【００７１】
露光装置としては、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。
【００７２】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。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。
【００７３】
また、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００７４】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置を採用することもできる。
【００７５】
更に、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材、計測部材（光学部材）、及び各種の光電センサ等を搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、上述の各実施形態は、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【００７６】
また、米国特許第５８２５０４３号明細書等に開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも、上述の各実施形態は、適用可能である。
【００７７】
露光装置の種類としては、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）、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。
【００７８】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージ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。
【００７９】
なお、上述の各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６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００８０】
上述の各実施形態においては、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。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等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に液体が保持される。
【００８１】
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。
【００８２】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、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。
【００８３】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８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、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ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。
【００８４】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る露光装置の一例を示す拡大図である。
【図３】本実施形態に係る液体供給装置の一例を示す構成図である。
【図４】第１生成装置の一例を示す模式図である。
【図５】第１生成装置の一例を示す模式図である。
【図６】計測装置の一例を示す斜視図である。
【図７】計測装置の一例を示す断面図である。
【図８】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８６】
２…基板ステージ、９…制御装置、１０…終端光学素子、１１…射出面、１６…供給口、１７…回収口、１９…結像特性調整システム、２０…液体供給装置、２４…液体調整装置、２５…第１流路、２６…第２流路、２７…第３流路、２８…第１生成装置、２８Ａ…濃縮装置、２９…第２生成装置、２９Ａ…希釈装置、４７…計測装置、
ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路、ＬＱ…液体、ＬＱ１…第１液体、ＬＱ２…第２液体、Ｐ…基板
【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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