(57)【要約】【課題】露光光の光路を液体で良好に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、光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する液浸露光で用いられ、光学部材と基板との間の露光光の光路を液体で満たすためのものである。液浸システムは、露光光の光路の周囲に配置され、第１方向を向く第１面を有する第１部材と、露光光の光路に対して第１面の外側に配置された液体回収口を有する第２部材と、第１方向と平行に第１部材を移動可能な第１駆動装置と、第１部材と独立して第１方向と平行に第２部材を移動可能な第２駆動装置とを備え、第１面と物体の表面との間の空間は液体を保持可能であり、液体回収口と物体の表面との間の液体が液体回収口から回収される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液浸露光で用いられる液浸システムであって、
液体が満たされる光学部材と基板との間の露光光の光路の周囲に配置され、第１方向を向く第１面を有する第１部材であって、前記第１面と物体の表面との間の空間に液体が保持可能である、前記第１部材と、
前記露光光の光路に対して前記第１面の外側に配置された液体回収口を有する第２部材であって、前記液体回収口と前記物体の表面との間の前記液体の少なくとも一部が前記液体回収口から回収される、前記第２部材と、
少なくとも前記第１方向に沿って前記第１部材を移動可能な第１駆動装置と、
前記第１部材から独立して少なくとも前記第１方向に沿って前記第２部材を移動可能な第２駆動装置と、を備えた液浸システム。
【請求項２】
前記物体の移動条件に応じて、前記第１方向における前記物体の表面と前記第１面との位置関係、及び前記物体の表面と前記液体回収口との位置関係の少なくとも一方が調整される請求項１記載の液浸システム。
【請求項３】
前記物体の移動条件に応じて、前記第１面と前記液体回収口とを相対移動する請求項２記載の液浸システム。
【請求項４】
前記移動条件は、前記第１面と実質的に平行な方向への前記物体の移動速度を含む請求項２又は３記載の液浸システム。
【請求項５】
前記移動条件は、前記第１面と実質的に平行な方向への前記物体の直線的な連続移動距離を含む請求項２〜４のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項６】
前記第１面と実質的に平行な方向への前記物体の移動中に、前記第１面及び前記液体回収口の少なくとも一方が、前記第１方向に沿って移動される請求項１〜５のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項７】
前記液体の供給条件に応じて、前記第１方向における前記物体の表面と前記第１面との位置関係、及び前記物体の表面と前記液体回収口との位置関係の少なくとも一方が調整される請求項１〜６のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項８】
前記供給条件は、単位時間当たりの液体供給量を含む請求項７記載の液浸システム。
【請求項９】
前記第１方向における前記光学部材の射出面と前記物体の表面との距離に応じて、前記第１方向における前記物体の表面と前記第１面との位置関係、及び前記物体の表面と前記液体回収口との位置関係の少なくとも一方が調整される請求項１〜８のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１０】
前記第１方向において、前記光学部材の射出面と前記第１面との距離が、前記射出面と前記液体回収口との距離と異なる請求項１〜８のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１１】
前記物体の表面と前記液体回収口との距離が前記物体の表面と前記第１面との距離よりも大きくなるように、前記第１方向における前記第１面の位置及び前記液体回収口の位置の少なくとも一方が調整される請求項１０記載の液浸システム。
【請求項１２】
前記液体回収口は、第１液体回収領域と、前記露光光の光路に対して前記第１面の外側に配置された第２液体回収領域とを含む請求項１〜１１のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１３】
前記第１液体回収領域及び前記第２液体回収領域の少なくとも一方は、多孔部材の表面を含み、前記液体回収口と前記物体との間の液体の少なくとも一部は、前記多孔部材を介して回収される請求項１２記載の液浸システム。
【請求項１４】
前記第１液体回収領域は前記第１方向を向き、前記第２液体回収領域の少なくとも一部は、前記第１方向と異なる方向を向く請求項１２又は１３記載の液浸システム。
【請求項１５】
前記第１部材は、前記光路に液体を供給する液体供給口を有し、
前記液体供給口は、前記第１方向と異なる方向を向く請求項１〜１４のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１６】
前記第１部材は、前記光路の周囲に配置される請求項１〜１５のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１７】
前記第２部材は、前記光路の周囲に配置される請求項１〜１６のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項１８】
前記液体回収口は、前記光路の周囲に配置されている請求項１７記載の液浸システム。
【請求項１９】
前記物体は、前記基板を含む請求項１〜１８のいずれか一項記載の液浸システム。
【請求項２０】
液浸露光で用いられる液浸システムであって、
液体が満たされる光学部材と基板との間の露光光の光路の周囲に配置され、第１方向を向く第１面を有する第１部材であって、前記第１面と物体の表面との間の空間に液体が保持可能である、前記第１部材と、
前記露光光の光路に対して前記第１面の外側に配置された液体回収口を有する第２部材であって、前記液体回収口と前記物体の表面との間の前記液体の少なくとも一部が前記液体回収口から回収される、前記第２部材と、
少なくとも前記第１方向に沿った前記第１部材と第２部材との間の相対移動を制御可能な駆動装置と、を備え、
前記液体回収口は、第１回収領域と、前記露光光の光路に対して前記第１面の外側に配置された第２回収領域とを有し、
前記第１方向に関して、前記物体の表面と前記第１回収領域との距離は、前記物体の表面と前記第２回収領域との距離よりも大きく、
前記第１方向に関して、前記第１回収領域と前記第１面との位置関係は調整可能である、液浸システム。
【請求項２１】
前記第１液体回収領域及び前記第２液体回収領域の少なくとも一方は、多孔部材の表面を含み、前記液体回収口と前記物体との間の液体の少なくとも一部は、前記多孔部材を介して回収される請求項２０記載の液浸システム。
【請求項２２】
前記第１液体回収領域は前記第１方向を向いており、前記第２液体回収領域の少なくとも一部は、前記第１方向と異なる方向を向く請求項２０又は２１記載の液浸システム。
【請求項２３】
前記第１液体回収領域と、前記第２液体回収領域の少なくとも一部は、実質的に平行である請求項２０又は２１記載の液浸システム。
【請求項２４】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
請求項１〜２３のいずれか一項記載の液浸システムを備える露光装置。
【請求項２５】
請求項２４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】
液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
請求項１〜２３のいずれか一項記載の液浸システムを用いて、前記光学部材と前記基板との間の前記露光光の光路を液体で満たすことと、
前記光学部材と前記液体とを介して前記基板に露光光を照射することと、を含む露光方法。
【請求項２７】
請求項２６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、液浸システム、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、下記特許文献に開示されているような、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開第２００６／０２５０５９３号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００７／０２９６９３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液浸露光装置においては、投影光学系等の光学部材と基板との間の露光光の光路を液体で良好に満たすことが重要である。光路を液体で良好に満たすことができず、例えば液体中に気泡等の気体部分が発生すると、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。また、例えば光学部材と基板との間の光路を液体で満たした状態で基板を高速で移動した場合、光路を液体で良好に満たし続けることが困難となり、所定空間から液体が漏出したり、基板上に残留したりする可能性がある。漏出あるいは残留した液体の気化熱によって、光路の温度が変化したり、基板等の各種部材が熱変形したりする可能性がある。この場合においても、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが製造される可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、露光光の光路を液体で良好に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、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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、液浸露光で用いられる液浸システムであって、液体が満たされる光学部材と基板との間の露光光の光路の周囲に配置され、第１方向を向く第１面を有する第１部材であって、第１面と物体の表面との間の空間に液体が保持可能である、第１部材と；露光光の光路に対して第１面の外側に配置された液体回収口を有する第２部材であって、液体回収口と物体の表面との間の液体の少なくとも一部が液体回収口から回収される、第２部材と；少なくとも第１方向に沿って第１部材を移動可能な第１駆動装置と；第１部材から独立して少なくとも第１方向に沿って第２部材を移動可能な第２駆動装置と；を備えた液浸システムが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、液浸露光で用いられる液浸システムであって、液体が満たされる光学部材と基板との間の露光光の光路の周囲に配置され、第１方向を向く第１面を有する第１部材であって、第１面と物体の表面との間の空間に液体が保持可能である、第１部材と、露光光の光路に対して第１面の外側に配置された液体回収口を有する第２部材であって、液体回収口と物体の表面との間の液体の少なくとも一部が液体回収口から回収される、第２部材と、少なくとも第１方向に沿った第１部材と第２部材との間の相対移動を制御可能な駆動装置と、を備え、液体回収口は、第１回収領域と、露光光の光路に対して第１面の外側に配置された第２回収領域とを有し、第１方向に関して、物体の表面と第１回収領域との距離は、物体の表面と第２回収領域との距離よりも大きく、第１方向に関して、第１回収領域と第１面との位置関係は調整可能である、液浸システムが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、第１又は第２の態様の液浸システムを備える露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、第３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。
【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、第１又は第２の態様の液浸システムを用いて、光学部材と基板との間の露光光の光路を液体で満たすことと、光学部材と液体とを介して基板に露光光を照射することと、を含む露光方法が提供される。
【００１１】
本発明の第６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。
【００１２】
本発明の様態によれば、露光光の光路を液体で良好に満たして、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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】本実施形態に係る第１、第２部材の近傍を示す側断面図である。
【図３】本実施形態に係る第１、第２部材を示す概略斜視図の一部破断図である。
【図４】本実施形態に係る第１、第２部材を下側から見た斜視図である。
【図５】本実施形態に係る第１、第２部材の一部を拡大した側断面図である。
【図６】本実施形態に係る第１、第２部材の動作の一例を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る第１、第２部材の動作の一例を説明するための図である。
【図８】本実施形態に係る第１、第２部材の動作の一例を説明するための図である。
【図９】本実施形態に係る第１、第２部材の動作の一例を説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係る第１、第２部材の動作の一例を説明するための図である。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。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、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置３とを備えている。また、露光装置ＥＸは、制御装置３に接続され、露光装置ＥＸの動作状況等を出力可能な出力装置３Ｄを備えている。出力装置３Ｄは、例えばフラットパネルディスプレイ等の表示装置、光を発する光発生装置、及び音（警報を含む）を発する音発生装置等の少なくとも一つを含む。
【００１６】
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。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。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と、その基材上に形成された感光膜とを含む。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、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、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。
【００１７】
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。本実施形態においては、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浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１８】
本実施形態において、液浸空間ＬＳは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子４から射出される露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。終端光学素子４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５を有する。液浸空間ＬＳは、終端光学素子４とその終端光学素子４の射出面５と対向する位置に配置された物体との間の光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。射出面５と対向する位置は、射出面５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、終端光学素子４の射出面５と対向する位置を適宜、露光位置、と称する。
【００１９】
露光装置ＥＸは、終端光学素子４とその終端光学素子４の射出面５と対向する位置に配置された物体との間の光路Ｋを液体ＬＱで満たすための液浸システムを備えている。液浸システムは、射出面５から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置され、露光位置に配置された物体の表面との間で液体ＬＱを保持可能な下面６を有する第１部材７と、露光光ＥＬの光路Ｋに対して下面６の外側に、下面６の周囲に配置され、物体の表面上の液体ＬＱを回収可能な液体回収口８を有する第２部材９と、第１部材７を移動可能な第１駆動装置１１と、第１部材７と独立して第２部材９を移動可能な第２駆動装置１２とを備えている。
【００２０】
第１部材７は、終端光学素子４の近傍に配置されている。本実施形態において、射出面５と対向可能な物体は、下面６と対向可能である。物体の表面が射出面５と対向する位置に配置されたとき、下面６の少なくとも一部と物体の表面とが対向する。射出面５と物体の表面とが対向しているとき、射出面５と物体の表面との間の空間は、液体ＬＱを保持可能である。また、下面６と物体の表面とが対向しているとき、下面６と物体の表面との間の空間は液体ＬＱを保持可能である。一方側の射出面５及び下面６と他方側の物体の表面との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子４の射出面５と物体の表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。
【００２１】
本実施形態において、射出面５は、−Ｚ方向を向く。下面６は、−Ｚ方向を向く。液体回収口８は、少なくとも一部が−Ｚ方向を向く。射出面５及び下面６と対向可能で、射出面５及び下面６との間で液体ＬＱを保持可能な物体の表面の少なくとも一部は、＋Ｚ方向を向く。
【００２２】
本実施形態において、射出面５及び下面６と対向可能な物体は、終端光学素子４の射出側（像面側）で移動可能な物体を含み、露光位置を含む所定面内を移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。なお、以下においては、説明を簡単にするために、主に、終端光学素子４の射出面５と基板Ｐとが対向している状態を例にして説明する。
【００２３】
露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の支持面ＦＬ上に設けられた第１コラム１０Ａ、及び第１コラム１０Ａ上に設けられた第２コラム１０Ｂを含むボディ１０を備えている。第１コラム１０Ａは、複数の第１支柱１３と、それら第１支柱１３に防振装置１４を介して支持された第１定盤１５とを備えている。第２コラム１０Ｂは、第１定盤１５上に設けられた複数の第２支柱１６と、それら第２支柱１６に防振装置１７を介して支持された第２定盤１８とを備えている。
【００２４】
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。
【００２５】
マスクステージ１は、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１Ｈを有する。本実施形態において、マスク保持部１Ｈは、マスクＭのパターン形成面（下面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ１は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む第１駆動システム１Ｄの作動により、マスクＭを保持した状態で、第２定盤１８の上面（ガイド面）に沿って、照明領域ＩＲを含むＸＹ平面内を移動可能である。第２定盤１８の上面は、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態においては、マスクステージ１は、マスク保持部１Ｈ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。
【００２６】
マスクステージ１（マスクＭ）の位置情報は、干渉計システム１９のレーザ干渉計１９Ａによって計測される。レーザ干渉計１９Ａは、マスクステージ１に設けられた反射ミラー１Ｒを用いて位置情報を計測する。制御装置３は、レーザ干渉計１９Ａの計測結果に基づいて第１駆動システム１Ｄを作動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
【００２７】
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の複数の光学素子は、鏡筒２０に保持されている。鏡筒２０は、フランジ２０Ｆを有する。投影光学系ＰＬは、フランジ２０Ｆを介して、第１定盤１５に支持される。第１定盤１５に支持された、終端光学素子４を含む投影光学系ＰＬの位置は、ほぼ固定される。なお、第１定盤１５と鏡筒２０との間に防振装置を設けることができる。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。
【００２８】
基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２Ｈを有する。本実施形態において、基板保持部２Ｈは、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ２は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む第２駆動システム２Ｄの作動により、基板Ｐを保持した状態で、第３定盤２１の上面（ガイド面）に沿って、投影領域ＰＲを含むＸＹ平面内を移動可能である。第３定盤２１は、防振装置２２を介して、支持面ＦＬに支持されている。第３定盤２１の上面は、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態においては、基板ステージ２は、基板保持部２Ｈ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。
【００２９】
基板ステージ２は、基板保持部２Ｈの周囲に配置され、終端光学素子４の射出面５と対向可能な上面２Ｔを有する。基板保持部２Ｈは、基板ステージ２上に設けられた凹部２Ｃに配置されている。基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面は、終端光学素子４の射出面５と対向可能である。基板ステージ２の上面２Ｔは、平坦で、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ２の上面２Ｔとは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。
【００３０】
基板ステージ２（基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報は、干渉計システム１９のレーザ干渉計１９Ｂによって計測される。レーザ干渉計１９Ｂは、基板ステージ２に設けられた反射ミラー２Ｒを用いて位置情報を計測する。また、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの表面の位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）が、検出システム５０によって検出される。制御装置３は、レーザ干渉計１９Ｂの計測結果及び検出システム５０の検出結果に基づいて第２駆動システム２Ｄを作動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
【００３１】
本実施形態において、検出システム５０は、複数の検出点のそれぞれで基板Ｐの表面、及び／又は基板ステージ２の上面２Ｔの高さ情報（Ｚ軸方向に関する位置情報）を検出可能である。検出システム５０は、基板Ｐの表面、基板ステージ２の上面２Ｔのみならず、物体の表面の位置情報を検出することができる。なお、検出システム５０には、各種のセンサを採用できる。例えば、基板Ｐの表面及び／又は基板ステージ２の上面２Ｔに検出光を照射するとともに、その反射光を受光する光学センサを用いてもよいし、静電容量センサを用いてもよい。
【００３２】
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。基板Ｐの露光時、制御装置３は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路Ｋ）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。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３は、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と基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。
【００３３】
次に、液浸システムの第１部材７及び第２部材９について、図２〜図５を参照して説明する。図２は、第１部材７及び第２部材９の近傍を示す側断面図、図３は、第１部材７及び第２部材９を示す概略斜視図の一部破断図、図４は、第１部材７及び第２部材９を下側から見た斜視図、図５は、第１部材７及び第２部材９の一部を拡大した側断面図である。
【００３４】
なお、以下の説明においては、終端光学素子４の射出面５と対向する位置に基板Ｐが配置されている場合を例にして説明するが、上述のように、終端光学素子４の射出面５と対向する位置には、基板ステージ２等、基板Ｐ以外の物体も配置可能である。
【００３５】
第１部材７は、矩形環状の部材である。第１部材７は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態においては、第１部材７は、終端光学素子４の周囲に配置される側板部２３と、Ｚ軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子４の射出面５と基板Ｐの表面との間に配置される下板部２４とを有する。
【００３６】
側板部２３は、終端光学素子４の外周面２５と対向し、その外周面２５に沿って形成された内周面２６を有する。第１部材７の内周面２６は、終端光学素子４の外周面２５と所定の間隙Ｇ１を介して対向するように配置される。また、外周面２５及び内周面２６は、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対する放射方向において、上方に向かって傾斜している。すなわち、外周面２５及び内周面２６は、光軸ＡＸから離れるにつれて、基板Ｐの表面との距離が除々に大きくなるように設けられている。外周面２５及び内周面２６は、径方向外方に向かって上がる傾斜を有する。本実施形態においては、間隙Ｇ１は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部が流入可能な大きさを有する。外周面２５及び内周面２６が光軸ＡＸと平行であってもよい。
【００３７】
下板部２４は、中央に開口２７を有する。終端光学素子４の射出面５から射出された露光光ＥＬは、開口２７を通過可能である。例えば、基板Ｐの露光中、終端光学素子４の射出面５から射出された露光光ＥＬは、開口２７を通過し、液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に照射される。本実施形態においては、開口２７における露光光ＥＬの断面形状はＸ軸方向を長手方向とする略矩形状（スリット状）である。開口２７は、露光光ＥＬの断面形状に応じて、ＸＹ方向において略矩形状（スリット状）に形成されている。また、開口２７における露光光ＥＬの断面形状と、基板Ｐにおける投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲの形状とはほぼ同じである。
【００３８】
第１部材７は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置され、−Ｚ方向を向く下面６を備えている。下面６は、基板Ｐの表面と対向するように配置されている。下面６は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、下面６は、平坦であり、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。本実施形態においては、ＸＹ平面内における下面６の外形は、矩形状である。本実施形態において、下面６は、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面であってもよい。
【００３９】
本実施形態においては、下面６は、下板部２４の下面を含む。下面６は、開口２７の周囲に配置されている。第１部材７の下面６と対向する位置に基板Ｐが配置されているとき、第１部材７は、少なくとも下面６と基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持できる。
【００４０】
第２部材９は、矩形環状の部材である。第２部材９は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態においては、第２部材９は、第１部材７の周囲に配置されている。第２部材９は、第１部材７の外周面２８の一部と対向し、その外周面２８に沿って形成された内周面２９を有する。第２部材９の内周面２９と第１部材７の外周面２８との間には間隙Ｇ２が形成されている。また、外周面２８及び内周面２９は、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対する放射方向において、上方に向かって傾斜している。すなわち、外周面２８及び内周面２９は、光軸ＡＸから離れるにつれて、基板Ｐの表面との距離が除々に大きくなるように設けられている。外周面２８及び内周面２９は、径方向外方に向かって上がる傾斜を有する。本実施形態においては、間隙Ｇ２は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部が流入可能な大きさを有する。なお、間隙Ｇ２が、例えば液体ＬＱの表面張力により液浸空間ＬＳの液体ＬＱの浸入が抑制される大きさを有してもよい。外周面２８及び内周面２９が光軸ＡＸと平行であってもよい。
【００４１】
第２部材９は、露光光ＥＬの光路Ｋに対して下面６の外側に配置され、少なくとも一部が−Ｚ方向を向く液体回収口８を備えている。図５においては、液体回収口８は、基板Ｐの表面と対向している。本実施形態において、液体回収口８は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されている。液体回収口８は、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収可能である。液体回収口８とその液体回収口８と対向する基板Ｐの表面との間の液体ＬＱの少なくとも一部は、液体回収口８から回収される。
【００４２】
本実施形態において、液体回収口８は、少なくとも一部が−Ｚ方向を向く液体回収面３０を含む。本実施形態において、液体回収口８には多孔部材３４が配置されており、その多孔部材３４の表面が液体回収面３０を形成する。液体回収面３０は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態においては、多孔部材３４は、プレート状の部材であり、液体回収面３０は、１つ（１枚）の多孔部材３４によって形成されている。本実施形態においては、多孔部材３４は、屈曲する部分を有する。なお、本実施形態において、多孔部材３４は、プレートに複数の孔（貫通孔）を形成したものであるが、複数の孔（pore）が形成された焼結部材（例えば、焼結金属）、又は発泡部材（例えば、発泡金属）などを用いることもできる。
【００４３】
液体回収面３０は、露光光ＥＬの光路Ｋに対して下面６の外側に配置されている。液体回収面３０は、その液体回収面３０と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱを回収可能である。液体回収面３０（液体回収口８）と、その液体回収面３０と対向する基板Ｐの表面との間の液体ＬＱの少なくとも一部は、多孔部材３４を介して回収される。液体回収面３０は、液体回収面３０（多孔部材３４の表面）に接触した液体ＬＱを回収可能である。
【００４４】
液体回収面３０は、下面６の周囲に配置され、−Ｚ方向を向く第１液体回収面３１と、第１液体回収面３１の周囲に配置され、−Ｚ方向と異なる方向を向く第２液体回収面３２と、第２液体回収面３２の周囲に配置され、−Ｚ方向を向く第３液体回収面３３とを含む。第１、第２、第３液体回収面３１、３２、３３のそれぞれは、多孔部材３４の表面を含む。なお、第１液体回収面３１と第３回収面３３の間の領域（第２液体回収面３２が形成されている領域）を、液体ＬＱを回収しない非液体回収面としてもよい。
【００４５】
本実施形態においては、第１液体回収面３１及び第３液体回収面３３は、下面６とほぼ平行である。すなわち、第１液体回収面３１及び第３液体回収面３３は、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。また、図５に示すように、本実施形態においては、Ｚ軸方向において、第１液体回収面３１と基板Ｐの表面との距離Ｂ１は、第３液体回収面３３と基板Ｐの表面との距離よりＢ２より大きい。また、本実施形態において、第２液体回収面３２は、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対する放射方向において、下方に向かって傾斜している。すなわち、第２液体回収面３２は、光軸ＡＸから離れるにつれて、基板Ｐの表面との間隔が除々に小さくなるように設けられている。第２液体回収面３２は、径方向外方に向けって下がる傾斜を有する。また、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａは、射出面５と基板Ｐの表面との距離Ｅより小さい。
【００４６】
図５においては、Ｚ軸方向において、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａが、第１液体回収面３１と基板Ｐの表面との距離Ｂ１より小さい。このように、基板Ｐの表面に対して、第１液体回収面３１が下面６より離れている場合、下面６と第１液体回収面３１との間に段差３５が形成されている。段差３５は、露光光ＥＬの光路Ｋに対して第１部材７の外側に形成される。したがって、露光光ＥＬの光路Ｋに対して下面６の外側に、基板Ｐの表面に対して＋Ｚ方向に凹む凹部３６が形成される。外周面２８の一部、第１液体回収面３１、及び第２液体回収面３２によって、凹部３６が規定される。
【００４７】
第１駆動装置１１は、少なくともＺ軸方向と平行に（Ｚ軸に沿って）第１部材７を移動可能である。本実施形態において、第１部材７のＺ軸に沿った移動に伴い、第１部材７の下面６もＺ軸に沿って移動する。他の実施形態において、Ｚ軸以外の軸に沿った第１部材７の移動、第１部材７の実質的な回転運動、又は第１部材７の変形に伴い、第１部材７の下面６がＺ軸に沿って移動することが可能である。図２に示すように、本実施形態において、第１駆動装置１１は、第１定盤１５（第１コラム１０Ａ）に配置された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む駆動機構１１Ａと、駆動機構１１Ａと第１部材７とを接続する接続部材１１Ｂとを含む。制御装置３は、駆動機構１１Ａを作動して、接続部材１１Ｂに接続された第１部材７を＋Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動可能である。
【００４８】
第２駆動装置１２は、第１部材７と独立して、少なくともＺ軸方向と平行に（Ｚ軸に沿って）第２部材９を移動可能である。本実施形態において、第２部材９のＺ軸に沿った移動に伴い、第２部材９の液体回収口８（液体回収面３０)もＺ軸に沿って移動する。他の実施形態において、Ｚ軸以外の軸に沿った第２部材９の移動、第２部材９の実質的な回転運動、又は第２部材９の変形に伴い、第２部材９の液体回収口８（液体回収面３０)がＺ軸に沿って移動することが可能である。本実施形態において、第２駆動装置１２は、第１定盤１５（第１コラム１０Ａ）に配置された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む駆動機構１２Ａと、駆動機構１２Ａと第２部材９とを接続する接続部材１２Ｂとを含む。制御装置３は、駆動機構１２Ａを作動して、接続部材１２Ｂに接続された第２部材９を＋Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動可能である。
【００４９】
制御装置３は、第１駆動装置１１及び第２駆動装置１２のそれぞれを制御可能である。制御装置３は、第１駆動装置１１及び第２駆動装置１２の少なくとも一方を作動して、Ｚ軸方向に関して、下面６と液体回収口８（液体回収面３０）とを相対移動することができる。
【００５０】
制御装置３は、第１駆動装置１１を作動して、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との位置関係を調整することができ、第２駆動装置１２を作動して、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との位置関係を調整することができる。Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との距離Ａの調整を含む。また、Ｚ軸方向における液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの調整を含む。Ｚ軸方向における液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの調整は、Ｚ軸方向における第１液体回収面３１と基板Ｐの表面との距離Ｂ１の調整、及び第３液体回収面３３と基板Ｐの表面との距離Ｂ２の調整の少なくとも一つを含む。
【００５１】
また、制御装置３は、第１駆動装置１１を作動して、Ｚ軸方向における射出面５と下面６との位置関係を調整することができ、第２駆動装置１２を作動して、射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との位置関係を調整することができる。Ｚ軸方向における射出面５と下面６との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における射出面５と下面６との距離Ｃの調整を含む。Ｚ軸方向における射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄの調整を含む。本実施形態において、距離Ｄは、Ｚ軸方向における射出面５と第１液体回収面３１との距離Ｄ１、及び射出面５と第３液体回収面３３との距離Ｄ２を含む。
【００５２】
本実施形態において、Ｚ軸方向に関する射出面５と下面６との距離Ｃの調整は、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａの調整を含む。また、Ｚ軸方向に関する射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄの調整は、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの調整を含む。上述のように、第１定盤１５に支持された投影光学系ＰＬの終端光学素子４の位置は、ほぼ固定されている。また、例えば通常の基板Ｐの露光動作中においては、基板Ｐの表面（露光面）が投影光学系ＰＬの像面と所定の位置関係になるように（合致するように）Ｚ軸、θＸ、θＹ方向に移動する可能性があるが、その移動量は極僅かである。すなわち、通常の基板Ｐの露光動作中において、Ｚ軸方向に関する射出面５と基板Ｐの表面との距離Ｅは、予めほぼ決定されており、その距離Ｅの変化量は、極僅かである。したがって、本実施形態においては、射出面５と下面６との距離Ｃを調整することは、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａを調整することと実質的に等しく、射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄを調整することは、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂを調整することと実質的に等しい。
【００５３】
このように、本実施形態においては、制御装置３は、射出面５と下面６との距離Ｃを調整することによって、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａを調整することができ、射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄを調整することによって、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂを調整することができる。
【００５４】
また、制御装置３は、第１駆動装置１１と第２駆動装置１２の少なくとも一方を作動して、第１部材７の下面６と第２部材９の第１液体回収面３１との位置関係を調整することができる。下面６と第１液体回収面３１の位置関係の調整は、下面６と第１液体回収面３１とのＺ軸方向における距離Ｆ（段差３５の大きさ）の調整を含む。
【００５５】
図５に示す状態では、距離Ｃは、距離Ｄ１と異なり、距離Ｃは、距離Ｄ２と等しい。
【００５６】
なお、本実施形態においては、図５に示すように、物体（基板Ｐ）の表面がＸＹ平面とほぼ平行に、かつ投影光学系ＰＬの像面とほぼ一致するように配置され、さらに、距離Ａと距離Ｂ２とが等しく、距離Ａと距離Ｃとの距離が等しい状態を初期状態とする。以下の説明において、図５の初期状態における距離Ａを“初期距離Ａ０”、距離Ｂを“初期距離Ｂ０”（ 距離Ｂ１を“初期距離Ｂ１０”、距離Ｂ２を“初期距離Ｂ２０”）、 距離Ｃを“初期距離Ｃ０”、距離Ｄを“初期距離Ｄ０”（距離Ｄ１を“初期距離Ｄ１０”、距離Ｄ２を“初期距離Ｄ２０”）、 距離Ｅを“初期距離Ｅ０”、 距離Ｆを“初期距離Ｆ０”と、適宜称する。
【００５７】
本実施形態において、第１部材７は、露光光ＥＬの光路Ｋに液体ＬＱを供給する液体供給口３７を有する。液体供給口３７は、光路Ｋの近傍に配置されており、光路Ｋに液体ＬＱを供給可能である。液体供給口３７は、液浸空間ＬＳを形成するために、射出面５及び下面６と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを供給可能である。
【００５８】
本実施形態において、液体供給口３７は、−Ｚ方向と異なる方向を向く。液体供給口３７は、露光光ＥＬの光路Ｋの近傍において、その光路Ｋに面するように第１部材７に配置されている。
【００５９】
本実施形態においては、第１部材７は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置され、射出面５との間に所定の間隙Ｇ３を介して対向する上面３８を有する。本実施形態においては、上面３８は、下板部２４の上面を含む。上面３８は、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。上面３８は、開口２７の周囲に配置されている。液体供給口３７は、射出面５と上面３８との間の空間３９に液体ＬＱを供給可能である。本実施形態においては、液体供給口３７は、光路Ｋに対してＹ軸方向両側のそれぞれに配置されている。以下の説明において、空間３９を適宜、内部空間３９、と称する。
【００６０】
図２に示すように、液体供給口３７は、流路４０を介して、液体供給装置４１と接続されている。液体供給装置４１は、温度調整装置、及びマスフローコントローラと呼ばれる流量制御装置を含み、清浄で温度調整された液体ＬＱを、単位時間当たり所定の供給量で送出可能である。液体供給装置４１は、単位時間当たりの液体供給量を制御可能である。流路４０は、第１部材７の内部に形成された供給流路４０Ａ、及びその供給流路４０Ａと液体供給装置４１とを接続する供給管で形成される流路４０Ｂを含む。液体供給装置４１から送出された液体ＬＱは、流路４０を介して液体供給口３７に供給される。液体供給口３７は、液体供給装置４１からの液体ＬＱを光路Ｋに供給する。
【００６１】
液体回収口８は、流路４２を介して、液体回収装置４３と接続されている。液体回収装置４３は、真空システムを使って、液体ＬＱを吸引して回収可能である。液体回収装置４３は、単位時間当たりの液体回収量を制御可能である。流路４２は、第２部材９の内部に形成された回収流路４２Ａ、及びその回収流路４２Ａと液体回収装置４３とを接続する回収管で形成される流路４２Ｂを含む。本実施形態においては、制御装置３は、液体回収装置４３を作動して、多孔部材３４の上面と下面との間に圧力差を発生させることによって、多孔部材３４（液体回収面３０）より液体ＬＱを回収する。液体回収面３０から回収された液体ＬＱは、流路４２を介して、液体回収装置４３に回収される。
【００６２】
液体供給装置４１及び液体回収装置４３は、制御装置３に制御される。制御装置３は、液体供給装置４１を制御して、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を調整可能である。また、制御装置３は、液体回収装置４３を制御して、液体回収口８からの単位時間当たりの液体回収量を調整可能である。
【００６３】
本実施形態においては、制御装置３は、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を所定供給量よりも少ない第１の量にする第１モード、及びその所定供給量より多い第２の量にする第２モードの少なくとも一方に液体供給装置４１を設定可能である。なお、液体供給量を自由に設定できるようにしてもよい。
【００６４】
本実施形態において、制御装置３は、射出面５に対向する物体の表面での液体ＬＱの接触角情報（後退接触角、ヒステリシスなど）に応じて第１モードおよび第２モードのいずれかを選択する。例えば、制御装置３は、基板ステージ２に保持される基板Ｐの表面での液体ＬＱの接触角に応じて、第１モードおよび第２モードのいずれかを選択する。本実施形態においては、制御装置３は、基板Ｐの表面での液体ＬＱの後退接触角が比較的大きい場合（例えば、後退接触角が８０度以上の場合）には、第１モードを選択し、液体ＬＱの後退接触角が比較的小さい場合（例えば、後退接触角が８０度未満の場合）には、第２モードを選択する。
【００６５】
なお、第１モード又は第２モードの選択は、上述の接触角情報を使わずに、他の情報に基づいて行ってもよいし、上述の接触角情報と他の情報とに基づいて行ってよい。
【００６６】
例えば、液体ＬＱが終端光学素子４、及び／又は基板ステージ２（基板Ｐ）に及ぼす力（圧力）、液体ＬＱの温度変化などを考慮する必要があるかもしれない。液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が少ない方が、終端光学素子４に対して作用する液体ＬＱの力（圧力）を小さくできる。また、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が少ない方が、基板Ｐあるいは基板ステージ２に対して作用する液体ＬＱの力（圧力）を小さくできる。一方、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が少ない場合、液体ＬＱの流動が少ないため、例えば露光光ＥＬの照射に起因する液体ＬＱの温度変化（温度分布）が発生しやすくなる。
【００６７】
液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が多い方が、例えば露光光ＥＬの照射による液体ＬＱの温度変化（温度分布）の発生を抑制することができる。一方、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が多い場合、液体ＬＱが終端光学素子４及び基板ステージ２（基板Ｐ）に及ぼす力（圧力）が大きくなる可能性がある。
【００６８】
図３に示すように、本実施形態において、第１部材７は、内部空間３９と第１部材７（液浸空間ＬＳ）の周囲の外部空間４４（周囲環境）とを連通させるための排気口４５を有している。排気口４５は、内部空間３９の近傍に配置され、内部空間３９の気体を排気可能である。本実施形態において、排気口４５は、光路Ｋに対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。排気口４５は、第１部材７の内部に形成されている排気流路４６に接続されている。排気流路４６の上端の開口４７は、外部空間４４の気体と接触可能な位置に配置されている。外部空間４４の気体は、排気流路４６を介して、内部空間３９に流入可能であるとともに、内部空間３９の気体は、排気流路４６を介して、外部空間４４に流出可能である。本実施形態においては、内部空間３９とその内部空間３９の外側の外部空間４４（大気空間）との間において、排気流路４６を介して、常に気体が出入り可能となっており、内部空間３９は、排気流路４６を介して大気開放されている。
【００６９】
本実施形態においては、第１部材７の下面６は、液体ＬＱに対して親液性である。例えば、下面６と液体ＬＱとの接触角は、４０度以下であり、好ましくは２０度以下である。液体ＬＱに対して親液性なので、下面６は、基板ＰがＸＹ方向に移動した場合でも、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続けることができる。下面６は、少なくとも基板Ｐの露光中に、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続ける。なお、下面６の全体が液体ＬＱと接触し続ける必要はなく、光路Ｋが液体ＬＱで満たされた状態が維持されるように、下面６の少なくとも一部が液体ＬＱと接触し続ければよい。
【００７０】
また、本実施形態においては、射出面５及び下面６が基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能であるとともに、液体回収面３０の少なくとも一部が、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。図２及び図５においては、基板Ｐ上の液体ＬＱの一部が、下面６、及び液体回収面３０の一部の領域と基板Ｐとの間に保持されている状態が示されている。例えば基板Ｐの露光中、下面６、及び液体回収面３０と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持することによって、液浸空間ＬＳが形成される。
【００７１】
本実施形態においては、射出面５及び下面６と対向する位置に配置された基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成され、その基板Ｐの表面と下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方との間に液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧが形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光時に、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。
【００７２】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを液浸露光する方法について説明する。
【００７３】
制御装置３は、液体供給口３７から光路Ｋに液体ＬＱを供給する。液体供給装置４１から送出された液体ＬＱは、流路４０を介して液体供給口３７に供給される。液体供給口３７は、内部空間３９に液体ＬＱを供給する。液体ＬＱは、内部空間３９を流れ、開口２７を介して、下面６と基板Ｐの表面との間の空間に流入する。また、液体ＬＱの少なくとも一部は、液体回収面３０と基板Ｐの表面との間の空間に流入する。
【００７４】
また、本実施形態においては、制御装置３は、液体供給口３７による液体供給動作と並行して、液体回収口８（液体回収面３０）による液体回収動作を行う。液体回収面３０と接触した液体ＬＱの少なくとも一部は、液体回収面３０を形成する多孔部材３４を介して回収される。これにより、終端光学素子４の射出面５と基板Ｐの表面との間の光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。
【００７５】
液浸空間ＬＳが形成された状態で、制御装置３は、基板Ｐの露光を開始する。基板Ｐ上には、露光対象領域である複数のショット領域がマトリクス状に配置されている。制御装置３は、基板Ｐ上の第１のショット領域を露光するために、終端光学素子４に対して、基板Ｐ（第１のショット領域）の表面をＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液体ＬＱとを介して第１のショット領域を露光する。第１のショット領域の露光が終了した後、制御装置３は、次の第２のショット領域の露光を開始するために、液浸空間ＬＳを形成した状態で、基板Ｐの表面をＸ軸方向（あるいはＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向）に移動する動作（ステッピング動作）を実行し、第２のショット領域を露光開始位置に移動する。そして、制御装置３は、第２のショット領域の露光を開始する。
【００７６】
制御装置３は、終端光学素子４に対してショット領域をＹ軸方向に移動しながらそのショット領域を露光するスキャン露光動作と、そのショット領域の露光が終了した後、次のショット領域を露光開始位置に移動するためのステッピング動作とを繰り返しながら、基板Ｐ上の複数のショット領域を順次露光する。
【００７７】
本実施形態においては、基板Ｐ上の複数のショット領域の露光中、液体ＬＱの温度がモニタされる。本実施形態においては、液体ＬＱの温度を検出可能な温度センサが、例えば液体供給口３７の近傍、流路４０Ａ、流路４０Ｂ、液体回収口８の近傍、流路４２Ａ、流路４２Ｂの少なくとも一箇所に、液体ＬＱと接触可能に配置されている。制御装置３は、基板Ｐ上の複数のショット領域の露光中、その温度センサを用いて、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの温度を検出する。
【００７８】
制御装置３は、温度センサの検出結果に基づいて、各ショット領域の露光中の液体ＬＱの温度が、予め定められた許容範囲内であるか否かを、各ショット領域に対応付けて判断する。換言すれば、制御装置３は、露光中の液体ＬＱの温度が許容範囲内であるか否かを、ショット領域毎にチェックする。
【００７９】
制御装置３は、温度センサの検出結果に基づいて、許容範囲外の温度の液体ＬＱを介して露光されたショット領域が少なくとも一つ存在すると判断した場合、基板Ｐ上の全てのショット領域の露光を終了した後、その露光後の基板Ｐを基板ステージ２からアンロードする前に、出力装置３Ｄを用いて、エラーを出力する。エラーが出力された場合、制御装置３は、基板Ｐに対する処理動作を停止し、液体ＬＱの温度が許容範囲内に戻るまで待機する。待機中においても、制御装置３は、温度センサを用いて液体ＬＱの温度をモニタする。制御装置３は、温度センサの検出結果に基づいて、液体ＬＱの温度が許容範囲内に戻ったと判断した場合、基板Ｐに対する処理動作を再開する。
【００８０】
なお、制御装置３は、基板Ｐの露光中に、液体ＬＱの温度が許容範囲外であると判断した時点で、その基板Ｐに対する処理動作を停止（中断）することもできる。
【００８１】
本実施形態においては、制御装置３は、液体ＬＱの供給条件に応じて、第１駆動装置１１及び第２駆動装置１２を用いて第１部材７及び第２部材９の少なくとも一方を移動して、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との位置関係、及び液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との位置関係の少なくとも一方を調整する。なお、液体ＬＱの供給条件に応じて下面６及び液体回収口８（液体回収面３０）のいずれか一方を移動してもよいし、下面６及び液体回収面３０の両方を移動してもよい。また、液体ＬＱの供給条件に応じて下面６及び液体回収口８（液体回収面３０）の両方を同じ方向（＋Ｚ軸方向または−Ｚ軸方向）に動かしてもよいし、下面６と液体回収面３０とを互いに逆方向に動かしてもよい。また、液体ＬＱの供給条件に応じて下面６及び液体回収口８（液体回収面３０）の少なくとも一方を動かした場合、下面６と液体回収口（液体回収面３０）との相対位置が変化してもよいし、変化しなくてもよい。
【００８２】
Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との距離Ａの調整を含む。また、Ｚ軸方向における液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との位置関係の調整は、Ｚ軸方向における液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの調整を含む。また、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａの調整は、射出面５と下面６との距離Ｃの調整を含み、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの調整は、射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄの調整を含む。
【００８３】
本実施形態において、第１駆動装置１１は、Ｚ軸方向に関する駆動機構１１Ａによる駆動量を計測可能な、エンコーダシステムを含む計測装置（不図示）を有する。計測装置は、駆動機構１１Ａによって移動する、第１部材７に接続された接続部材１１Ｂの移動量を計測可能である。計測装置は、Ｚ軸方向における、所定の基準位置に対する接続部材１１Ｂ（第１部材７）の移動量を計測可能である。本実施形態においては、基準位置として、例えば終端光学素子４の射出面５が用いられる。計測装置は、Ｚ軸方向における、終端光学素子４の射出面５に対する第１部材７の移動量を計測する。計測装置のエンコーダシステムは、スケール部材と、そのスケール部材上のスケール（格子）を検出するエンコーダヘッドとを有し、スケール部材及びエンコーダヘッドの少なくとも一方の位置が固定されている。スケール部材及びエンコーダヘッドの少なくとも一方は、例えば第１定盤１５等、位置が固定された固定部材に配置される。したがって、エンコーダシステムは、その固定部材に対する第１部材７の位置（移動量）を検出可能である。また、終端光学素子４を含む投影光学系ＰＬは、第１定盤１５に支持され、その位置が固定されている。したがって、計測装置は、射出面５を基準位置とした第１部材７の移動量、及び／又は射出面５に対する第１部材７の下面６の位置を求めることができる。
【００８４】
本実施形態においては、第１駆動装置１１は、その計測装置の計測結果に基づいて、Ｚ軸方向に関する射出面５に対する下面６の位置、すなわち射出面５と下面６との距離Ｃを調整して、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａを調整する。
【００８５】
第１駆動装置１１と同様、第２駆動装置１２は、Ｚ軸方向に関する駆動機構１２Ａの駆動量を計測可能な計測装置（不図示）を有する。計測装置は、第２部材９に接続された接続部材１２Ｂの移動量を計測可能な計測装置を有する。その計測装置は、終端光学素子４の射出面５を基準位置として、Ｚ軸方向に関する第２部材９の移動量を計測する。本実施形態においては、第２駆動装置１２は、その計測装置の計測結果に基づいて、Ｚ軸方向に関する射出面５に対する液体回収口８（液体回収面３０）の位置、すなわち射出面５と液体回収口８（液体回収面３０）との距離Ｄを調整して、液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂを調整する。
【００８６】
露光光ＥＬの光路Ｋを満たす液体ＬＱの供給条件は、光路Ｋに対する単位時間当たりの液体供給量を含む。本実施形態において、液体ＬＱの供給条件は、上述の第１モードと第２モードのいずれが選択されたかを含む。
【００８７】
例えば液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を少なくする場合、すなわち、第１モードに設定する場合、制御装置３は、第１部材７の下面６と第１液体回収面３１との距離Ｆが初期距離Ｆ０よりも大きくなるように、第１部材７と第２部材９の少なくとも一方をＺ軸方向に移動する。本実施形態においては、図６に示すように、第２部材９を＋Ｚ方向に移動する。すなわち、第１液体回収面３１と基板Ｐとの距離Ｂが、初期距離Ｂ０よりも大きくなるように、第２部材９を＋Ｚ方向に移動する。図６に示すように、終端光学素子４に対して基板Ｐを−Ｙ方向に移動した場合、段差３５の近傍において、液体ＬＱは−Ｙ方向へ流れ難くなる。基板Ｐの−Ｙ方向への移動によって、下面６と基板Ｐの表面との間において生成された−Ｙ方向へ向かう液体ＬＱの流れは、段差３５（第１液体回収面３１と基板Ｐの表面との間）における圧力損失により阻害される。基板Ｐを−Ｙ方向に移動した場合、段差３５の近傍において、図６中、矢印Ｒ１で示すような液体ＬＱの流れ（渦流）が生成され、液体ＬＱの界面ＬＧの−Ｙ方向への移動が抑制される。距離Ｂを大きくして段差３５（距離Ｆ）を大きくすることによって、液体ＬＱの界面ＬＧの−Ｙ方向への移動がより抑制される。その結果、間隙Ｇ１における液体ＬＱの表面（気液界面、メニスカス）のＺ軸方向における位置の−Ｚ方向への移動（水位の低下）が抑制される。したがって、間隙Ｇ１において液体ＬＱの表面を高い位置に保つことができる。
【００８８】
液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が少ない場合、液体ＬＱの界面ＬＧが大きく移動すると、その界面ＬＧの移動に伴って、間隙Ｇ１の液体ＬＱの表面のＺ軸方向おける位置が−Ｚ方向に移動しやすくなる。すなわち、間隙Ｇ１の液体ＬＱのレベル（水位）が下降しやすくなる。その結果、間隙Ｇ１が気体で満たされ、最終光学素子４と基板Ｐとの間の液体ＬＱ中に気泡、及び／又はボイドが混入する可能性がある。
【００８９】
本実施形態によれば、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を少なくする場合、段差３５（距離Ｆ）を大きくすることによって、液体ＬＱ中への気泡及び／又はボイドの混入が抑制される。
【００９０】
なお、図６の例においては、第２部材９を＋Ｚ方向に移動することによって距離Ｆ（段差３５）を大きくしているが、図７に示すように、第１部材７を−Ｚ方向に下降させてもよい。上述したように、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が少ない場合、間隙Ｇ１の液体ＬＱの表面の位置が−Ｚ方向に移動しやすくなるが、距離Ａを、初期距離Ａ０より小さくすることによって、第１部材７の下面６と基板Ｐの表面との間の圧力損失が大きくなるため、液体ＬＱの界面ＬＧの移動がより一層抑制される。したがって、間隙Ｇ１における液体ＬＱの表面の下降が抑制され、液体ＬＱの表面を高い位置に保つことができる。第１部材７を−Ｚ方向に移動する場合、距離Ｆを初期距離Ｆ０より大きくするために、図７に示すように第２部材９を動かさなくてもよいし、第２部材９を−Ｚ方向に動かしてもよいし、第１部材７とは逆の＋Ｚ方向に第２部材９を動かしてもよい。
【００９１】
なお、第１モードに設定された場合、第１部材７を下降させて、距離Ａを初期距離Ａ０より小さくするだけで、距離Ｆを初期距離Ｆ０より大きくしなくてもよい。すなわち、距離Ａを距離Ｂ２とほぼ同じ、もしくは距離Ｂ２より小さくしてもよい。
【００９２】
また、例えば液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を多くする場合、すなわち、第２モードに設定する場合、図８に示すように、制御装置３は、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａが初期距離Ａ０より大きくなるように、第１部材７を＋Ｚ方向に移動する。距離Ａが小さい状態で、すなわち下面６と基板Ｐの表面との間の空間が小さい状態で、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量を多くした場合、例えば間隙Ｇ１における液体ＬＱの表面の位置が＋Ｚ方向に移動し（気液界面が上昇し）、間隙Ｇ１の上端から液体ＬＱが溢れ出てしまう可能性がある。
【００９３】
本実施形態によれば、第２モードが設定された場合、下面６と基板Ｐの表面との間での圧力損失が小さくなるように、第１部材７を＋Ｚ方向に移動することによって、間隙Ｇ１から液体ＬＱが溢れ出ることを抑制できる。また、第１部材７を＋Ｚ方向に移動することによって、距離Ｆが初期距離Ｆ０より小さくなるので、段差３５における圧力損失が小さくなり、基板Ｐの−Ｙ軸方向への移動に伴って、液体ＬＱの界面ＬＧの移動が−Ｙ方向に移動しやすくなる。したがって、間隙Ｇ１における液体ＬＱの表面のＬＱの上昇が抑制され、間隙Ｇ１の上端から液体ＬＱが溢れるのを抑制することができる。また、間隙Ｇ２も大きくなるため、基板Ｐを移動した際、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部が、間隙Ｇ２に流入し易くなり、その結果、間隙Ｇ１の上端から液体ＬＱが溢れ出ることを抑制できる。
【００９４】
なお、図８の例において、第１部材７を＋Ｚ方向に移動するとともに、第２部材９を−Ｚ方向に下降させてもよい。すなわち、第２部材９を−Ｚ方向に下降させて、距離Ｆをさらに小さくしてもよい。上述したように、液体供給口３７からの単位時間当たりの液体供給量が多い場合、間隙Ｇ１の上端から液体ＬＱ溢れやすくなるが、距離Ｆを小さくすることによって、段差３５における圧力損失が小さくなるため、間隙Ｇ１の上端から液体ＬＱが溢れるのを抑制することができる。また、第３液体回収面３３と基板Ｐの表面との距離Ｂ２が小さくなる、すなわち第３液体回収面３３が基板Ｐの表面に近づくので、基板Ｐ上で薄膜、あるいは滴になった液体ＬＱも第３液体回収面３３で捕集できる。
【００９５】
なお、第２モードに設定された場合、第１部材７を上昇させて、距離Ａを初期距離Ａ０より大きくするだけで、距離Ｆを初期距離Ｆ０より小さくしなくてもよい。
【００９６】
また、第２モードが設定された場合、第１部材７を＋Ｚ方向へ移動せずに、すなわち、距離Ｃ（距離Ａ）を図５の初期状態から変更せずに、図９に示すように、第１部材７の下面６と第２部材９の第１液体回収面３１との距離Ｆを初期距離Ｆ０より小さくするだけでもよい。この場合、段差３５における圧力損失が小さくなるので、間隙Ｇ１の上端からの液体ＬＱの流出を抑制することができる。また、第３回収面３３と基板Ｐの表面との距離Ｂ２が初期距離Ｂ２０より小さくなっているので、図９に示すように、基板Ｐ上で薄膜になった液体ＬＱも第３液体回収面３３で捕集することができる。
【００９７】
なお、上述のように液体ＬＱの供給条件を考慮して、あるいは液体ＬＱの供給条件を考慮せずに、基板Ｐの移動条件に応じて、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との位置関係、及び液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との位置関係の少なくとも一方を調整してもよい。基板Ｐの移動条件は、ＸＹ平面内における基板Ｐの移動速度を含む。ＸＹ平面内における基板Ｐの移動速度は、例えば走査露光時におけるＹ軸方向への基板Ｐの移動速度、ステッピング動作時におけるＸ軸方向（あるいはＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向）への基板Ｐの移動速度等を含む。また、基板Ｐの移動条件は、ＸＹ平面内における所定方向への基板Ｐの直線的な連続移動距離を含む。ＸＹ平面内における所定方向への基板Ｐの直線的な連続移動距離は、例えばスキャン露光動作時におけるＹ軸方向への基板Ｐの直線的な連続移動距離、ステッピング動作時におけるＸ軸方向（あるいはＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向）への基板Ｐの直線的な連続移動距離等を含む。
【００９８】
例えば、終端光学素子４に対して基板Ｐを−Ｙ方向に高速で移動する場合、あるいは基板Ｐを−Ｙ方向に直線的に長距離移動する場合、制御装置３は、第１部材７及び第２部材９を−Ｚ方向に移動して、射出面５と下面６との距離Ｃを初期距離Ｃ０より大きくして、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａを初期距離Ａ０より小さくするとともに、第３液体回収面３３と基板Ｐの表面との距離Ｂ２を初期距離Ｂ２０より小さくする。これにより、下面６と基板Ｐの表面との間の圧力損失が大きくなり、基板Ｐの移動に伴う液体ＬＱの界面ＬＧの移動を抑制することができる。また、第３液体回収面３３と基板Ｐの表面との距離Ｂ２が小さいので、基板Ｐ上で液体ＬＱが薄い膜になったり、小さい滴になったりした液体ＬＱも第３液体回収面３３で捕集することができる。なお、下面６と第１液体回収面３１との距離Ｆが初期距離Ｆ０より大きくなるように、第１部材７と第２部材９を下降させてもよい。これにより、下面６と第１液体回収面３１との段差３５に起因する圧力損失が大きくなり、基板Ｐの移動に伴う液体ＬＱの界面ＬＧの移動をより抑制することができる。このように、基板Ｐの移動条件に応じて、第１部材７と第２部材９の少なくとも一方をＺ軸方向に移動することにより、一方側の第１部材７及び第２部材と他方側の基板Ｐとの間の空間の外側への液体ＬＱの漏出が抑制され、基板Ｐの表面に液体ＬＱ（液体ＬＱの膜、滴など）が残留することが抑制される。
【００９９】
また、図６〜図９を参照して説明した例においては、下面６及び液体回収面３０の位置は、１枚の基板Ｐの露光中、固定されているが、１枚の基板Ｐの露光中に、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方がＺ軸方向に移動してもよい。例えば、基板Ｐの移動条件は、その基板Ｐの露光中に変化するので、各移動条件に応じて、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方がＺ軸方向に移動してもよい。
【０１００】
また、Ｚ軸方向における終端光学素子４の射出面５と基板Ｐの表面との距離Ｅに応じて、第１部材７及び第２部材９の少なくとも一方をＺ軸方向に移動して、Ｚ軸方向における下面６と基板Ｐの表面との距離Ａ、及び液体回収口８（液体回収面３０）と基板Ｐの表面との距離Ｂの少なくとも一方が調整されてもよい。
【０１０１】
例えば、図１０に示すように、基板Ｐの表面が＋Ｚ方向に移動し、距離Ｅが小さくなる場合、制御装置３は、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａ、及び液体回収面３０と基板Ｐの表面との距離Ｂが大きくなるように、下面６及び液体回収面３０の位置を調整する。基板Ｐの表面が＋Ｚ方向に移動して、距離Ｅが小さくなることによって、下面６及び液体回収面３０と基板Ｐの表面とが接触する可能性がある。例えば、基板Ｐを保持する基板ステージ２の動作異常によって、距離Ｅが小さくなる可能性がある。距離Ｅに応じて、Ｚ軸方向における下面６及び液体接触面（液体回収面３０）の位置を調整することによって、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方と基板Ｐとの接触（衝突）を抑制することができる。本実施形態においては、基板Ｐの表面の位置情報が検出システム５０で検出されるので、制御装置３は、例えば基板ステージ２の動作異常が発生しても、検出システム５０で基板Ｐの表面の位置情報を検出し、その検出結果に基づいて、下面６及び液体回収面３０と基板Ｐとの接触が抑制されるように、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方の位置を調整することができる。
【０１０２】
また、例えば基板ステージ２の動作異常によって、基板Ｐの表面が−Ｚ方向に移動し、距離Ｅが大きくなる可能性もある。そのような場合でも、制御装置３は、距離Ｅに応じて、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａ、及び液体回収面３０と基板Ｐの表面との距離Ｂの少なくとも一方を調整することができる。例えば、基板Ｐの表面が−Ｚ方向に移動して距離Ｅが大きくなる場合、制御装置３は、下面６と基板Ｐの表面との距離Ａが小さくなり、液体回収面３０と基板Ｐの表面との距離Ｂが小さくなるように、第１部材７及び第２部材９を−Ｚ方向に移動する。これにより、基板Ｐの表面が−Ｚ方向に移動しても、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを良好に保持できるように下面６の位置が調整され、基板Ｐ上の液体ＬＱを良好に回収できるように液体回収面３０の位置が調整される。
【０１０３】
なお、図６〜図１０を参照して説明した例では、露光位置に基板Ｐが配置される場合を例にして説明したが、上述のように、基板Ｐ以外の物体が第１部材７の下面及び第２部材９の液体回収面３０と対向する場合もある。例えば、基板ステージ２の一部（上面２Ｔ）が第１部材７及び第２部材９と対向する位置に配置されてもよい。この場合も、基板ステージ２の移動条件、及び／又は液体ＬＱの供給条件に応じて、下面６と液体回収面３０の少なくとも一方の位置を調整することによって、液体ＬＱの漏出、残留等を抑制することができる。なお、下面６及び液体回収面３０に対向する物体に合わせて、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方の位置を変更してもよい。例えば、下面６及び液体回収面３０に基板Ｐが対向している場合と、下面６及び液体回収面３０に基板ステージ２の上面２Ｔが対向している場合とで、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方の位置が異なっていてもよい。
【０１０４】
また、例えば、基板保持部２Ｈに、基板Ｐよりも厚い部材が保持される可能性がある。あるいは、基板ステージ２の上面２Ｔに、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面より高い位置に部材（例えば計測部材）が配置される可能性がある。例えば、基板Ｐとほぼ同じ外径を有し、基板Ｐよりも厚い基板型の計測部材（温度センサなど）が基板ステージに保持される場合がある。そのような部材の表面と射出面５との距離は、初期距離Ｅ０より小さいため、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方と部材とが接触する可能性がある。このような場合においても、Ｚ軸方向における射出面５と部材の表面との距離に応じて、下面６と部材の表面との位置関係（距離）、及び液体接触面（液体回収面３０）と部材の表面との位置関係（距離）の少なくとも一方を調整することによって、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方と部材との接触（衝突）を抑制することができる。検出システム５０は、部材の表面の位置情報を検出可能であり、制御装置３は、その検出システム５０の検出結果に基づいて、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方を移動することができる。
【０１０５】
また、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び各種の光電センサの少なくとも一方を搭載し、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置である場合、露光位置に計測ステージが配置される。この場合、計測ステージの移動条件、及び／又は液体ＬＱの供給条件に応じて、下面６と液体回収面３０の少なくとも一方を移動することができる。
【０１０６】
なお、下面６及び液体回収面３０の少なくとも一方をＺ軸方向に移動する際、制御装置３は、第１駆動装置１１の計測装置、及び第２駆動装置１２の計測装置の計測結果に基づいて、終端光学素子４と第１部材７との接触、及び第１部材７と第２部材９との接触が抑制されるように、第１部材７及び第２部材９の少なくとも一方を移動することができる。
【０１０７】
なお、上述の実施形態においては、液浸システムは、第１駆動装置１１と第２駆動装置１２を備えているが、第１部材７の下面６と第２部材９の第１液体回収面３１との相対的な位置関係、すなわち、下面６と第１液体回収面３１とのＺ軸方向における距離Ｆ（段差３５の大きさ）を調整するだけならば、どちらか一方のみを備えるだけでもよい。
【０１０８】
また、上述の実施形態においては、２つの部材（第１部材７、第２部材９）がそれぞれ独立にＺ軸方向に移動できるように構成されているが、３つ以上の部材がそれぞれ独立にＺ軸方向に移動できるように構成してもよい。例えば、第３液体回収面３３を第２部材９に設けずに、第２部材９と異なる第３の部材に設け、第１部材７、第２部材９、第３部材のそれぞれが独立にＺ軸方向に移動できるように構成してもよい。
【０１０９】
また、上述の各実施形態において、第１部材７及び第２部材９の少なくとも一方をＸＹ平面と平行に移動可能に構成してもよい。
【０１１０】
また、上述の実施形態において、「環状」は、矩形環状、リング状環状、円形環状、多角形環状などのような様々な形状を含むこともできる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態によれば、液体ＬＱ中への気泡の混入、液体ＬＱの漏出、残留等の発生を抑制できるので、露光不良の発生を抑制できる。また、露光不良の発生を抑制しつつ、基板Ｐの移動速度を高速化できる。したがって、良好なデバイスを生産性良く製造できる。
【０１１２】
なお、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子４の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子４の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学系ＰＬを採用することができる。
【０１１３】
なお、上述の各実施形態においては、液体ＬＱとして水を用いているが、水以外の液体であってもよい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることもできる。
【０１１４】
なお、上述の実施形態の基板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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７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にも適用できる。
【０１１９】
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）、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。
【０１２０】
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マスクステージ１及び基板ステージ２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１、２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との両方を備えるハイブリッドシステムとしてもよい。
【０１２１】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【０１２２】
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。可変成形マスクは、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）等を含む。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。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。
【０１２３】
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の所定空間に液浸空間が形成される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、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。
【０１２６】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１１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。
【０１２７】
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、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、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。
【符号の説明】
【０１２８】
２…基板ステージ、４…終端光学素子、５…射出面、６…下面、７…第１部材、８…液体回収口、９…第２部材、１１…第１駆動装置、１２…第２駆動装置、３０…液体回収面、３１…第１液体回収面、３２…第２液体回収面、３３…第３液体回収面、３４…多孔部材、３７…液体供給口、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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