JP2005209706A - 露光方法及び露光装置、デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板ステージ上に液体が残留することを防止し、良好な露光精度を維持できる露光方法を提供する。
【解決手段】露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴと、制御装置ＣＯＮＴに接続され、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲＹを備えている。更に、露光光ＥＬの少なくとも一部の通過を制限する制限装置７０を備え、基板Ｐの露光中に基板Ｐの外側に露光光ＥＬが照射されないようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して基板を露光する露光方法及び露光装置、デバイス製造方法に関するものである。

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、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝ｋ₁・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ₂・λ／ＮＡ² … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ₁、ｋ₂はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献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。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

ところで、図１７に示す模式図のように、ウエハである基板Ｐの中央付近のショット領域ＳＨに対する露光処理に加えて、基板Ｐのエッジ領域Ｅに投影光学系の投影領域１００をあててこの基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光する場合がある。例えば、基板Ｐのエッジ領域Ｅにも露光処理を施してパターンを形成することで、後工程であるＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理時においてＣＭＰ装置の研磨面に対する基板Ｐの片当たりを防止したり、あるいは基板Ｐを有効活用するためにエッジ領域Ｅにも小さなデバイスパターンを形成する場合がある。この場合、投影領域１００の一部が基板Ｐの外側にはみ出て、露光光が基板Ｐを保持する基板ステージ１２０にも照射される。液浸露光の場合、投影領域１００を覆うように液体の液浸領域が形成されるが、エッジ領域Ｅを露光するときは、投影領域１００同様、液体の液浸領域の一部が基板Ｐの外側にはみ出て、基板ステージ１２０上に配置される。液浸領域の一部が基板ステージ１２０上に配置されると基板ステージ１２０上に液体が残留する可能性が高くなり、例えば基板Ｐの置かれている環境（温度、湿度）が変動し、基板Ｐや基板ステージ１２０が熱変形したり、あるいは基板Ｐの位置情報などを計測する各種計測光の光路が変動するなどして露光精度が劣化する。そのため、基板ステージ１２０上に液体が残留することを防止するために、基板ステージ１２０のうち少なくとも液体に接する面は撥液性であることが好ましい。基板ステージ１２０を撥液性にすることにより、たとえ液体が残留しても回収し易くなる。ところが、基板ステージ１２０を撥液性にするために撥液性材料を塗布したり、あるいは基板ステージ１２０を撥液性材料で形成した場合、露光光が照射されると、その撥液性が劣化する可能性がある。特に、撥液性材料として例えばフッ素系樹脂を用い、露光光として紫外光を用いた場合、その基板ステージの撥液性は劣化しやすい（親液化しやすい）。すると、液体が基板ステージ上に残留しやすくなり、露光精度の劣化を招くことになる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板ステージ上に液体が残留することを防止し、良好な露光精度を維持できる露光方法及び露光装置、デバイス製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１６に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光方法は、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、基板（Ｐ）を露光する露光方法において、基板（Ｐ）の露光中に、基板（Ｐ）の外側に露光光（ＥＬ）が照射されないようにしたことを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光方法を用いることを特徴とする。

本発明によれば、基板の露光中にその基板の外側に露光光が照射されないようにすることにより、例えば基板を保持している基板ステージや基板周辺部材には露光光が照射されない。そのため、露光光の照射に起因する基板ステージや基板周辺部材の撥液性の劣化を防止することができる。したがって、基板ステージ上や基板周辺部材上に液体が残留することを抑えることができ、たとえ残留してもその液体を円滑に回収できる。したがって、残留した液体に起因する露光精度の劣化を防止することができ、所望の性能を発揮できるデバイスを製造することができる。

本発明の露光方法は、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、基板（Ｐ）を露光する露光方法において、基板（Ｐ）の露光中に、投影光学系（ＰＬ）の像面側に照射される露光光（ＥＬ）のうち、基板（Ｐ）上の有効領域（９２）の外側に照射される光の強度を、基板（Ｐ）上の有効領域（９２）に照射される光の強度よりも弱くすることを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光方法を用いることを特徴とする。

本発明によれば、基板の露光中に、投影光学系の像面側に照射される露光光のうち、基板上の有効領域の外側に照射される光の強度を、基板上の有効領域に照射される光の強度よりも弱くすることにより、例えば基板を保持している基板ステージや基板周辺部材に対する露光光の強度を小さくすることができる。そのため、露光光の照射に起因する基板ステージや基板周辺部材の撥液性の劣化を抑制することができる。したがって、基板ステージ上や基板周辺部材上に液体が残留することを抑えることができ、たとえ残留してもその液体を円滑に回収できる。したがって、残留した液体に起因する露光精度の劣化を防止することができ、所望の性能を発揮できるデバイスを製造することができる。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、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、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）の外側に露光光（ＥＬ）が照射されないように、露光光（ＥＬ）の少なくとも一部の通過を制限する光学部材（７２）を備えたことを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。

本発明によれば、基板の露光中にその基板の外側に露光光が照射されないように光学部材を使って露光光の通過を制限することにより、例えば基板を保持している基板ステージや基板周辺部材には露光光が照射されない。そのため、露光光の照射に起因する基板ステージや基板周辺部材の撥液性の劣化を防止することができる。したがって、基板ステージ上や基板周辺部材上に液体が残留することを抑えることができ、たとえ残留してもその液体を円滑に回収できる。したがって、残留した液体に起因する露光精度の劣化を防止することができ、所望の性能を発揮できるデバイスを製造することができる。

本発明によれば、基板ステージ上や基板周辺部材の撥液性の劣化を抑えて基板ステージ上における液体の残留を防止することができるので、高い露光精度で液浸露光することができる。

以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴと、制御装置ＣＯＮＴに接続され、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲＹを備えている。更に露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの少なくとも一部の通過を制限する制限装置７０を備えている。制限装置７０はマスクステージＭＳＴ近傍に設けられている。

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱ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ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に（局所的に）液浸領域ＡＲ２を形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端側（像面側）の光学素子３５と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して露光光ＥＬを照射してマスク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。

本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。

照明光学系ＩＬは、光源１より射出された光束（レーザビーム）ＬＢを露光光ＥＬに変換し、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。

本実施形態において、液体ＬＱ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。

本実施形態における光源１は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を射出するエキシマレーザ光源であって、制御装置ＣＯＮＴによってそのレーザ発光のオン・オフや、中心波長、スペクトル半値幅、及び繰り返し周波数等を制御される。

照明光学系ＩＬは、ビーム整形光学系２、オプティカルインテグレータ３、照明系開口絞り板４、リレー光学系６、８、固定マスクブラインド７Ａ、可動マスクブラインド７Ｂ、ミラー９、及びコンデンサレンズ３０等を備えている。本実施形態では、オプティカルインテグレータ３としてフライアイレンズが用いられるが、ロッド型（内面反射型）インテグレータ、あるいは回折光学素子等であってもよい。ビーム整形光学系２内には、光源１でパルス発光されたレーザビームＬＢの断面形状を、該レーザビームＬＢの光路後方に設けられたオプティカルインテグレータ３に効率良く入射するように整形するための、例えばシリンドリカルレンズやビームエキスパンダ等が含まれている。オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ）３は、ビーム整形光学系２から射出されたレーザビームＬＢの光路上に配置され、マスクＭを均一な照度分布で照明するために多数の点光源（光源像）からなる面光源、すなわち２次光源を形成する。

オプティカルインテグレータ３の射出側焦点面の近傍には、円板状部材からなる照明系開口絞り板４が配置されている。この照明系開口絞り板４には、ほぼ等角度間隔で、例えば通常の円形開口からなる開口絞り（通常絞り）、小さな円形開口からなりコヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための開口絞り（小σ絞り）、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り（輪帯絞り）、及び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置した変形開口絞り（ＳＨＲＩＮＣとも呼ばれる四重極照明絞り）等が配置されている。この照明系開口絞り板４は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるモータ等の駆動装置３１によって回転されるようになっており、これによりいずれかの開口絞りが露光光ＥＬの光路上に選択的に配置される。

照明系開口絞り板４を通過した露光光ＥＬの光路上に、反射率が小さく透過率が大きいビームスプリッタ５が配置され、更にこの後方の光路上に、マスクブラインド７Ａ、７Ｂを介在させてリレー光学系（６、８）が配置されている。固定マスクブラインド７Ａは、マスクＭのパターン形成面Ｍａに対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、マスクＭ上の照明領域ＩＡを規定する矩形開口部７Ｋを備えている。また、この固定マスクブラインド７Ａの近傍に走査方向（Ｘ軸方向）及びこれに直交する非走査方向（Ｙ軸方向）にそれぞれ対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動マスクブラインド７Ｂが配置され、走査露光の開始時及び終了時にその可動マスクブラインド７Ｂを介して照明領域ＩＡを更に制限することによって、不要な部分の露光が防止されるようになっている。可動マスクブラインド７Ｂは、マスクＭのパターン形成面Ｍａと光学的にほぼ共役な位置に設けられている。可動マスクブラインド７Ｂとしては、例えば国際公開第９９／６３５８５号パンフレットに開示されているものを用いることができる。

一方、照明光学系ＩＬ内のビームスプリッタ５で反射した露光光ＥＬの光路上には、集光レンズ３２、及び遠紫外域で感度が良く、且つ光源１のパルス発光を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型フォトダイオード等の受光素子からなるインテグレータセンサ３３が配置されている。

このようにして構成された照明光学系ＩＬの作用を簡単に説明すると、光源１からパルス発光されたレーザビームＬＢは、ビーム整形光学系２に入射して、ここで後方のオプティカルインテグレータ３に効率良く入射するようにその断面形状が整形された後、オプティカルインテグレータ３に入射する。これにより、オプティカルインテグレータ３の射出側焦点面（照明光学系ＩＬの瞳面）に２次光源が形成される。この２次光源から射出された露光光ＥＬは、照明系開口絞り板４上のいずれかの開口絞りを通過した後、透過率が大きく反射率が小さいビームスプリッタ５に入射する。このビームスプリッタ５を透過した露光光ＥＬは、第１リレーレンズ６を経て固定マスクブラインド７Ａの矩形の開口部及び可動マスクブラインド７Ｂを通過した後、第２リレーレンズ８を通過してミラー９によって光路を垂直下方に折り曲げられる。ミラー９によって光路を折り曲げられた露光光ＥＬは、コンデンサレンズ３０を経て、マスクステージＭＳＴに保持されたマスクＭ上の照明領域ＩＡを均一な照度分布で照明する。

一方、ビームスプリッタ５で反射した露光光ＥＬは、集光レンズ３２を介してインテグレータセンサ３３で受光され、インテグレータセンサ３３の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を有する信号処理装置を介して制御装置ＣＯＮＴに供給される。本実施形態では、インテグレータセンサ３３の計測値は、露光量制御に用いられる他、投影光学系ＰＬに対する照射量の計算に用いられ、この照射量は基板反射率（これは、インテグレータセンサの出力と不図示の反射率モニタの出力とに基づいて求めることもできる）とともに、投影光学系ＰＬの照明光吸収による結像特性の変化量の算出に用いられる。本実施形態では、所定の間隔で、制御装置ＣＯＮＴにより、インテグレータセンサ３３の出力に基づいて照射量が計算され、その計算結果が照射履歴として、記憶装置ＭＲＹに記憶されるようになっている。

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、例えばマスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。マスクステージＭＳＴは、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤ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方向に微少回転可能である。そして、マスクステージＭＳＴは、Ｘ軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクＭの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけのＸ軸方向の移動ストロークを有している。

マスクステージＭＳＴ上には移動鏡４１が設けられている。また、移動鏡４１に対向する位置にはレーザ干渉計４２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４２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４２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。

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）３５を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。

本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子３５は鏡筒ＰＬより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。光学素子３５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３５の液体接触面３５ａのほぼ全面に液体ＬＱ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３５の液体接触面３５ａとの親和性が高い液体（水）ＬＱを供給するようにしているので、光学素子３５の液体接触面３５ａと液体ＬＱとの密着性が高く、光学素子３５と基板Ｐとの間の光路を液体ＬＱで確実に満たすことができる。なお、光学素子３５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３５の液体接触面３５ａに親水化（親液化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持して移動可能であって、ＸＹステージ５３と、ＸＹステージ５３上に搭載されたＺチルトステージ５２とを含んで構成されている。ＸＹステージ５３は、ステージベース５４の上面の上方に不図示の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）を介して非接触支持されている。ＸＹステージ５３（基板ステージＰＳＴ）はステージベース５４の上面に対して非接触支持された状態で、リニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤ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。このＸＹステージ５３上にＺチルトステージ５２が搭載され、Ｚチルトステージ５２上に不図示の基板ホルダを介して基板Ｐが例えば真空吸着等により保持されている。Ｚチルトステージ５２は、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板ステージＰＳＴは、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むとともに、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。

また、基板ステージＰＳＴ上には、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐを囲むようにプレート部材６０が設けられている。プレート部材６０は環状部材であって、基板Ｐの外側に配置されている。プレート部材６０は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）の平坦面（平坦部）６０Ａを有している。平坦面６０Ａは、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの外側の周囲に配置されている。

プレート部材６０は、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などの撥液性を有する材料によって形成されている。そのため、平坦面６０Ａは撥液性を有する。なお、例えば所定の金属などでプレート部材６０を形成し、その金属製のプレート部材６０の少なくとも平坦面６０Ａに対して撥液処理を施すことで、平坦面６０Ａを撥液性にしてもよい。プレート部材６０（平坦面６０Ａ）の撥液処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する。撥液性にするための撥液性材料としては液体ＬＱに対して非溶解性の材料が用いられる。また、撥液性材料の塗布領域としては、プレート部材６０の表面全域に対して塗布してもよいし、平坦面６０Ａなど撥液性を必要とする一部の領域のみに対して塗布するようにしてもよい。

基板Ｐの周囲に、基板Ｐ表面とほぼ面一の平坦面６０Ａを有するプレート部材６０を設けたので、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持し、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、平坦面６０Ａを撥液性にすることにより、液浸露光中における基板Ｐ外側（平坦面６０Ａ外側）への液体ＬＱの流出を抑え、また液浸露光後においても液体ＬＱを円滑に回収できて、平坦面６０Ａ上に液体ＬＱが残留することを防止することができる。

基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上には移動鏡４３が設けられている。また、移動鏡４３に対向する位置にはレーザ干渉計４４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４４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４４の計測結果に基づいてリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの位置決めを行う。

また、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不図示のフォーカス検出系を備えている。なお、フォーカス検出系の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているものを用いることができる。フォーカス検出系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、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出することができる。Ｚチルトステージ５２は、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ５３は基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。なお、ＺチルトステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。

液体供給機構１０は、所定の液体ＬＱを基板Ｐ上に供給するものであって、液体ＬＱを送出可能な第１液体供給部１１及び第２液体供給部１２と、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれにその一端部を接続する第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａとを備えている。第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれは、液体ＬＱを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。

液体回収機構２０は、基板Ｐ上に供給された液体ＬＱを回収するものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２２（回収管２２Ａ〜２２Ｄ）とを備えている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。

投影光学系ＰＬの終端部の光学素子３５の近傍には流路形成部材８０が配置されている。流路形成部材８０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において光学素子３５の周りを囲むように設けられた環状部材である。流路形成部材８０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された第１供給口１３と第２供給口１４とを備えている。また、流路形成部材８０は、その内部に供給流路８２（８２Ａ、８２Ｂ）を有している。供給流路８２Ａの一端部は第１供給口１３に接続し、他端部は第１供給管１１Ａを介して第１液体供給部１１に接続している。供給流路８２Ｂの一端部は第２供給口１４に接続し、他端部は第２供給管１２Ａを介して第２液体供給部１２に接続している。更に、流路形成部材８０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された回収口２３を備えている。本実施形態において、流路形成部材８０は４つの回収口２３Ａ〜２３Ｄを有している。また、流路形成部材８０は、その内部に回収口２３（２３Ａ〜２３Ｄ）に対応した回収流路８４（８４Ａ〜８４Ｄ）を有している。回収流路８４Ａ〜８４Ｄの一端部は回収口２３Ａ〜２３Ｄにそれぞれ接続し、他端部は回収管２２Ａ〜２２Ｄを介して液体回収部２１にそれぞれ接続している。本実施形態において、流路形成部材８０は液体供給機構１０及び液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。

なお、本実施形態において、第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄは、１つの液体回収部２１に接続されているが、回収管の数に対応した液体回収部２１を複数（ここでは４つ）設け、第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれを前記複数の液体回収部２１のそれぞれに接続するようにしてもよい。

第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２液体供給部１１、１２による基板Ｐ上に対する単位時間あたりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。第１、第２液体供給部１１、１２から送出された液体ＬＱは、供給管１１Ａ、１２Ａ、及び流路形成部材８０の供給流路８２Ａ、８２Ｂを介して、基板Ｐの上方に設けられた供給口１３、１４より基板Ｐ上に供給される。

また、液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた回収口２３から回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、流路形成部材８０の回収流路８４及び回収管２２を介して液体回収部２１に回収される。

流路形成部材８０のうち回収口２３より投影光学系ＰＬに対して外側の下面（基板Ｐ側を向く面）には、液体ＬＱを捕捉する所定長さの液体トラップ面８１が形成されている。トラップ面８１は、ＸＹ平面に対して傾斜した面であり、投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）に対して外側に向かうにつれて基板Ｐの表面に対して離れるように（上に向かうように）傾斜している。トラップ面８１は親液処理を施されている。基板Ｐの表面に塗布されている膜（フォトレジスト、反射防止膜等）は通常撥水性（撥液性）なので、回収口２３の外側に流出した液体ＬＱは、トラップ面８１で捕捉される。なお、本実施形態における液体ＬＱは極性の大きい水であるため、トラップ面８１に対する親水処理（親液処理）として、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、このトラップ面８１に対して親水性を付与する。すなわち、液体ＬＱとして水を用いる場合にはトラップ面８１にＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを表面に配置させる処理が望ましい。

図２は、流路形成部材８０に形成された第１、第２供給口１３、１４及び第１〜第４回収口２３Ａ〜２３Ｄと、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１との位置関係を示す平面図である。図２において、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向（非走査方向）を長手方向とする矩形状に設定されている。液体ＬＱが満たされた液浸領域ＡＲ２は、投影領域ＡＲ１を含むように実質的に４つの回収口２３Ａ〜２３Ｄで囲まれた領域内であって且つ基板Ｐ上の一部に局所的に形成される。第１供給口１３は投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、第２供給口１４は他方側（＋Ｘ側）に設けられている。つまり、第１、第２供給口１３、１４は走査方向（Ｘ方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟むようにその両側に配置されている。第１、第２供給口１３、１４のそれぞれは所定の長さを有する平面視略円弧状のスリット状に形成されている。第１、第２供給口１３、１４のＹ軸方向における長さは、少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ軸方向における長さより長くなっている。液体供給機構１０は、第１、第２供給口１３、１４より、投影領域ＡＲ１の両側で液体ＬＱを同時に供給可能である。

第１〜第４回収口２３Ａ〜２３Ｄは、供給口１３、１４、及び投影領域ＡＲ１を取り囲むように配置されている。複数（４つ）の回収口２３Ａ〜２３Ｄのうち、第１回収口２３Ａと第３回収口２３ＣとがＸ軸方向に関して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されており、第２回収口２３Ｂと第４回収口２３ＤとがＹ軸方向に関して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されている。供給口１３、１４は投影領域ＡＲ１と回収口２３Ａ、２３Ｃとの間に配置された構成となっている。回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれは平面視略円弧状の所定の長さを有するスリット状に形成されている。回収口２３Ａ、２３ＣのＹ軸方向における長さは、供給口１３、１４のＹ軸方向における長さより長くなっている。回収口２３Ｂ、２３Ｄのそれぞれも回収口２３Ａ、２３Ｃとほぼ同じ長さに形成されている。第１〜第４回収口２３Ａ〜２３Ｄは第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれを介して液体回収部２１に接続されている。

なお、本実施形態において、複数の回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれはほぼ同じ大きさ（長さ）に形成されているが、互いに異なる大きさであってもよい。また、回収口２３の数は４つに限られず、投影領域ＡＲ１及び供給口１３、１４を取り囲むように配置されていれば、任意の複数設けることができる。また、図２においては、供給口（１３、１４）のスリット幅と回収口（２３Ａ〜２３Ｄ）のスリット幅とがほぼ同じになっているが、回収口（２３Ａ〜２３Ｄ）のスリット幅を、供給口（１３、１４）のスリット幅より大きくしてもよい。

図３は、基板ステージＰＳＴのＺチルトステージ５２を上方から見た平面図である。平面視矩形状のＺチルトステージ５２の互いに垂直な２つの縁部に移動鏡４３が配置されている。そして、Ｚチルトステージ５２上のほぼ中央部に基板Ｐが配置され、その基板Ｐの周囲を囲むように基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平坦面６０Ａを有する環状のプレート部材６０が設けられている。

なお、プレート部材６０と基板Ｐ（エッジ部ＥＧ）との間にはギャップ（隙間）Ｇが形成されているが、そのギャップＧは例えば０．１〜１ｍｍ程度であるため、液体ＬＱの表面張力によってそのギャップＧに液体ＬＱが浸入することが防止されている。また、基板Ｐの側面ＰＢやプレート部材６０のうち側面ＰＢと対向する内側面６０Ｂ等を撥液処理して撥液性にすることで、ギャップＧに対する液体ＬＱの浸入を更に良好に防止できる。

なお、プレート部材６０のみならず、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上面を撥液性にしてもよい。この場合、基板ステージＰＳＴ上面のうち、少なくとも基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの外側の領域を撥液性にする。こうすることにより、液浸露光中における基板ステージＰＳＴ外側への液体ＬＱの流出を抑え、また液浸露光後においても液体ＬＱを円滑に回収できて、基板ステージＰＳＴ上に液体ＬＱが残留することを防止することができる。

なお、プレート部材６０は、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２、基板ホルダ）と一体で設けてもよいし、基板ステージＰＳＴに対して脱着可能としてもよい。更に、基板ステージＰＳＴ上に環状のプレート部材６０を設けずに、基板ステージＰＳＴ上面全域を基板Ｐとほぼ同じ高さ（面一）となるように、基板ステージＰＳＴを形成してもよい。その場合においても、その基板ステージＰＳＴ上面のうち基板Ｐの外側の領域（液体と接触する領域）は撥液性にされる。

基板Ｐ上には複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４が設定されており、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を順次露光する。本実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（投影領域ＡＲ１）が図３の波線矢印５９に沿って進むようにレーザ干渉計５６の出力をモニタしつつ基板ステージＰＳＴ（ＸＹステージ５３）を移動し、露光光ＥＬに対して基板Ｐを移動しながら、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を順次走査露光する。具体的には、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。

このとき、例えば一部が欠けたショット領域Ｓ４は、通常通り露光した場合には、図３中、符号ＡＲ１’で示すように、投影領域ＡＲ１の一部が基板Ｐの外側にはみ出て、露光光ＥＬが基板Ｐの外側に設けられた撥液性を有する平坦面６０Ａに照射される。

図４は、マスクステージＭＳＴ近傍に設けられた制限装置７０を示す断面図、図５は、制限装置７０の平面図である。
図４及び図５において、制限装置７０は、ベース部７１と、ベース部７１上を移動可能に設けられた遮光部材（光学部材）７２と、ベース部７１上で遮光部材７２を移動する駆動装置７３とを備えている。ベース部７１はマスクステージＭＳＴの下面に接続されている。そのため、ベース部７１は、マスクステージＭＳＴが移動したとき、そのマスクステージＭＳＴと一緒に移動する。

マスクステージＭＳＴの略中央部には開口部Ｋが設けられており、マスクＭを通過した露光光ＥＬはこの開口部Ｋを通過可能である。また、ベース部７１の略中央部には、マスクステージＭＳＴの開口部Ｋに対応する開口部７１Ａが設けられており、マスクＭを通過した露光光ＥＬはこの開口部７１Ｋを通過可能である。本実施形態において、ベース部７１は平面視略円環状であるが、矩形状など任意の形状でもよい。また、ベース部７１の開口部７１Ａは略円形状であるが、露光光ＥＬを通過可能であれば、換言すれば、照明領域ＩＡより大きければ、その大きさ及び形状は任意でよい。

遮光部材７２は、開口部７１Ａを通過する露光光ＥＬの少なくとも一部の通過を制限するものであって、板状部材によって構成されており、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部の領域に配置されることで、その一部の領域に対応する露光光ＥＬの通過をほぼ完全に（ほぼ１００％）遮光可能である。遮光部材７２としては、例えば金属製の板状部材の表面にクロムなどの遮光性材料を塗布した部材を用いることができる。また、遮光部材７２は、基板Ｐの形状（エッジ部ＥＧの外形）に応じた内側エッジ部７２Ａを有している。本実施形態において、基板Ｐは略円形状であり、内側エッジ部７２Ａは、基板Ｐのエッジ部ＥＧの形状に応じた略円弧状となっている。そして、遮光部材７２は、その内側エッジ部７２Ａ側を、露光光ＥＬの通過する開口部７１Ａに配置可能である。内側エッジ部７２Ａの曲率半径Ｃ１は、円形状の基板Ｐの半径Ｃ２に応じて設定されている。具体的には、内側エッジ部７２Ａの曲率半径Ｃ１と投影光学系ＰＬの投影倍率βとの積が、基板Ｐの半径Ｃ２とほぼ同じになるように、内側エッジ部７２Ａが形成されている。

駆動装置７３は、ベース部７１の上面に設けられたガイド部７４と、ガイド部７４に沿って移動可能に設けられた被ガイド部７５と、被ガイド部７５に対して遮光部材７２を移動可能に支持するアクチュエータ７６とを備えている。ガイド部７４は、開口部７１Ａに沿って略円環状に設けられている。ガイド部７４と被ガイド部７５との間には、非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）が介在しており、ガイド部７４は被ガイド部７５を非接触支持する。また、ガイド部７４にはリニアモータの固定子が設けられ、被ガイド部７５には可動子が設けられている。そのため、被ガイド部７５にアクチュエータ７６を介して連結されている遮光部材７２は、ガイド部７４に沿って開口部７１Ａの周囲を移動可能となっている。本実施形態において、遮光部材７２は、ガイド部７４に沿って光軸ＡＸを回動中心としてθＺ方向に移動する。ここで、遮光部材７２は開口部７１Ａの周方向（図５中、矢印Ｙ１参照）に移動するとき、その内側エッジ部７２Ａを常に開口部７１Ａ側（光軸ＡＸ側）に向けつつ移動する。

また、アクチュエータ７６は被ガイド部７５に対して遮光部材７２をＸＹ平面に沿って移動可能であり、少なくとも光軸ＡＸに対して接近及び離間方向（矢印Ｙ２参照）に移動する。そして、遮光部材７２が光軸ＡＸに接近方向に移動して、露光光ＥＬの光路の一部（照明領域ＩＡの一部）に配置されることにより、その露光光ＥＬ（光路）の少なくとも一部の通過を制限（遮光）する。

図４に示すように、マスクＭは、そのパターン形成面Ｍａを覆うペリクルＰＥと、マスクＭの下面に対してペリクルＰＥを支持するペリクル枠ＰＦとを備えている。そして、制限装置７０の遮光部材７２は、ペリクルＰＥ（マスクＭ）の下方において、ペリクルＰＥに対して離れた位置で移動する。

マスクＭのパターン形成面Ｍａと基板Ｐの表面（投影光学系ＰＬの像面）とは、光学的にほぼ共役な位置にある。したがって、マスクＭの近傍に設けられた遮光部材７２は、基板Ｐの表面（被露光処理面）と光学的にほぼ共役な位置にある。

次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。
本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを露光光ＥＬに対してＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに走査露光するものであって、走査露光時には、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬ）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（ＸＹステージ５３）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。

露光処理を行うに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０及び液体回収機構２０を駆動し、液体ＬＱの供給及び回収を行う。液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体ＬＱは、供給管１１Ａ、１２Ａを流通した後、流路形成部材８０内部に形成された供給流路８２Ａ、８２Ｂを介して基板Ｐ上に供給される。 基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、基板Ｐの動きに合わせて投影光学系ＰＬの下を流れる。例えば、あるショット領域の露光中に基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しているときには、液体ＬＱは基板Ｐと同じ方向＋Ｘ方向に、ほぼ基板Ｐと同じ速度で、投影光学系ＰＬの下を流れる。一方、基板Ｐ上の液体ＬＱは、液体回収機構２０の回収口２３より吸引回収され、回収流路８４、回収管２２を介して液体回収部２１に送られる。

照明光学系ＩＬより射出されマスクＭを通過した露光光ＥＬは投影光学系ＰＬの像面側に照射され、これによりマスクＭのパターンが投影光学系ＰＬ及び液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して基板Ｐに露光される。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基板Ｐ上への液体ＬＱの供給及び液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行いながら、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、露光動作中、液体供給機構１０は、供給口１３、１４より投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体ＬＱの供給を同時に行う。これにより、供給口１３、１４から基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの終端部の光学素子３５の下端面と基板Ｐとの間に良好に濡れ拡がり、液浸領域ＡＲ２を少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲で形成する。なお、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐに対して液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作を制御し、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定してもよい。例えば、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＡＲ１に対して−Ｘ側（すなわち供給口１３）からの液体量を、＋Ｘ側（すなわち供給口１４）からの液体量より多くし、一方、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側からの液体量を、−Ｘ側からの液体量より多くする。ここで、例えば基板Ｐが＋Ｘ方向に移動することにより、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側に移動する液体量が増し、基板Ｐの外側に大量に流出する可能性がある。ところが、＋Ｘ側に移動する液体ＬＱは流路形成部材８０の＋Ｘ側下面に設けられているトラップ面８１で捕捉されるため、基板Ｐの周囲等に流出したり飛散したりする不都合を抑制できる。

図６は、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬが基板Ｐに照射されている状態を示す模式図である。
基板Ｐ上の中央部に設定されているショット領域（Ｓ１〜Ｓ２４）を露光するとき、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置７３を介して遮光部材７２を露光光ＥＬの光路上、すなわち照明領域ＩＡから遠ざける方向に移動し、遮光部材７２を露光光ＥＬの光路上より退避させる。これにより、照明領域ＩＡに応じたマスクＭ上の部分パターンが、基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に露光される。

マスクＭ上での露光光ＥＬの照明領域ＩＡは、マスクＭ上のパターン形成領域ＰＡ内でＹ軸方向に延びたスリット状に設定されており、そのＹ軸方向の両端部は遮光帯ＳＢ上に位置する。そして、マスクＭ上の照明領域ＩＡ内に含まれる部分パターンは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に投影される。制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭ上の照明領域ＩＡに露光光ＥＬを照射しながら、露光光ＥＬに対してマスクＭを支持するマスクステージＭＳＴを−Ｘ方向に速度Ｖで移動することで、マスクＭのパターン形成領域ＰＡの全面に順次露光光ＥＬを照射する。また、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴは、＋Ｘ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。マスクＭを支持したマスクステージＭＳＴが移動するとき、上述したように、制限装置７０のベース部７１も一緒に移動する。したがって、ベース部７１上の遮光部材７２も、マスクＭを支持したマスクステージＭＳＴと同期して移動する。

一方、図６の模式図に示すように、基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光するときは、その基板Ｐの露光中に、基板Ｐの外側のプレート部材６０の平坦面６０Ａに露光光ＥＬが照射されないように、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置７３を介して遮光部材７２を照明領域ＩＡに近づける方向に移動する。遮光部材７２が露光光ＥＬによる照明領域ＩＡの一部に配置されることにより、露光光ＥＬの一部が遮光される。これにより、露光光ＥＬのうち基板Ｐに当たらない露光光ＥＬが遮られ、基板Ｐの外側の平坦面６０Ａには露光光ＥＬが照射されない。これにより、露光光ＥＬが照射されることに起因する平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制できる。

本実施形態において、基板ＰはマスクＭと同期して露光光ＥＬに対して移動しながら走査露光される構成であるため、マスクＭと一緒に移動するベース部７１上で移動可能に設けられている遮光部材７２は、基板Ｐの外側の平坦面６０Ａに露光光ＥＬが照射されないように、マスクＭ及び基板Ｐの移動に合わせてベース部７１上を移動する。走査露光中において、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計４２によるマスクＭの位置情報及びレーザ干渉計４４による基板Ｐの位置情報に基づいて、駆動装置７３を駆動することにより、基板Ｐの外側の平坦面６０Ａに露光光ＥＬが照射されないように遮光部材７２を移動することができる。なお、マスクＭの位置情報と基板Ｐの位置情報とのいずれか一方に基づいて遮光部材７２を移動するようにしてもよい。

具体的には、液浸露光処理前に、基板Ｐのエッジ部ＥＧの位置情報（プレート部材６０の位置情報）を、記憶装置ＭＲＹに記憶しておく。また、基板Ｐ上のショット領域の配置（ショットマップ）を記憶しておく。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計４２、４４の計測結果と、記憶装置ＭＲＹに記憶されている基板Ｐのエッジ部ＥＧの位置情報と、ショットマップ情報とに基づいて、基板Ｐのエッジ付近を露光するときに、基板Ｐに当たらない光を遮るように、マスクステージＭＳＴの移動に追従させるように、遮光部材７２を駆動装置７３を介して移動する。

液浸露光終了後、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０などを使って基板Ｐ上や、プレート部材６０を含む基板ステージＰＳＴ上に残留している液体ＬＱを回収する。プレート部材６０の平坦面６０Ａや基板ステージＰＳＴ上面の撥液性は、露光光ＥＬが照射されないことで維持されているため、液体回収機構２０は、残留している液体ＬＱを良好に回収することができる。また、基板Ｐとプレート部材６０とのギャップからの液体ＬＱの浸入も抑制される。

図７（ａ）は、投影領域ＡＲ１が基板Ｐのエッジ領域Ｅに配置されているときの平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の要部拡大図である。また図８は、基板Ｐのエッジ領域Ｅの断面を模式的に示した図である。
図８に示すように、基板Ｐを構成する基材９０の表面には、感光材（フォトレジスト）９１が設けられたレジスト領域９２と、感光材９１が設けられていないレジスト除去領域９３とが設けられている。レジスト除去領域９３は、基板Ｐ（基材９０）の周縁部に所定幅（例えば３ｍｍ程度）で設定されており、レジスト領域９２は、レジスト除去領域９３の内側に設けられ、基板Ｐ（基材９０）の表面の殆どの領域を占めている。また、感光材９１の上層にはトップコート層と呼ばれる保護層（液体から感光材９１を保護する膜）９４が設けられており、この保護層９４はレジスト除去領域９３における基材９０上や基材９０の側面にも設けられている。レジスト領域９２は露光処理可能な有効領域であり、レジスト除去領域９３は露光処理不能な非有効領域である。

基材９０上に感光材９１を設ける場合、例えばスピンコート法等の所定の塗布方法で設けられる場合が多いが、その場合、基材９０の周縁部において感光材９１が中央部より盛り上がるように多量に設けられる現象が生じる場合がある。その基材９０の周縁部の感光材９１は剥離し易く、剥離した感光材９１は異物となり、その異物が基板Ｐ上に付着するとパターン転写精度に影響を及ぼす。そこで、基材９０上に所定の塗布方法で感光材９１を設けた後、露光処理を行う前に、周縁部の感光材９１を例えば溶剤を使って除去することが行われており、これにより、基材９０（基板Ｐ）の周縁部にはレジスト除去領域９３が形成される。

そこで、本実施形態では、遮光部材７２のエッジ部７２Ａの像がプレート部材６０の内側エッジ（内側面６０Ｂ）とレジスト領域（有効領域）９２のエッジ部との間に位置するように、遮光部材７２の移動が行われる。

本実施形態では、遮光部材７２は、基板Ｐと光学的にほぼ共役な位置にあるマスクＭの近傍に設けられているものの、マスクＭのパターン形成面Ｍａに対して僅かに離れた位置に配置されているため、遮光部７２（内側エッジ部７２Ａ）の基板Ｐ上での像にはぼけが生じるが、例えば、図７に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの周縁部を含むエッジ領域Ｅを露光するときに、遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａの像（デフォーカス像）、つまり基板Ｐ上に照射される露光光ＥＬのエッジ部９６が基板Ｐ上のレジスト除去領域９３に位置するように、遮光部材７２を使って露光光ＥＬの一部を遮る。これにより、パターンが形成されるレジスト領域９２にはぼけた像が露光されず、平坦面６０Ａに対する露光光ＥＬの照射も確実に防止することができる。

本実施形態において、露光光ＥＬのエッジ部９６とは、投影領域ＡＲ１に相当する領域のうち、露光光ＥＬが照射される照射領域９７と、遮光部材７２によって露光光ＥＬが照射されない非照射領域９８との境界部であって、照射領域９７のうち基板Ｐ上（平坦面６０Ａ上）において露光光ＥＬがぼけた状態で照射されるぼけ領域がレジスト除去領域９３内部に収まることが好ましい。

また、例えばマスクＭ（基板Ｐと光学的に共役な位置）と遮光部材７２との距離が大きいと、ぼけ領域が大きくなるが、ぼけ領域がレジスト除去領域９３内部に収まるように、レジスト除去領域９３の幅を設定したり、あるいはマスクＭ（基板Ｐと光学的に共役な位置）と遮光部材７２との距離を設定することが好ましい。

以上説明したように、基板Ｐの露光中にその基板Ｐの外側に露光光ＥＬが照射されないようにすることにより、基板Ｐの周囲に設けられた撥液性を有するプレート部材６０の平坦面６０Ａや基板ステージＰＳＴ上面には露光光ＥＬが照射されない。そのため、露光光ＥＬの照射に起因するプレート部材６０（平坦面６０Ａ）の撥液性の劣化を防止することができる。したがって、基板ステージＰＳＴ上やプレート部材６０上に液体ＬＱが残留することを防止でき、たとえ残留してもその液体ＬＱを円滑に回収できる。したがって、残留した液体ＬＱに起因する露光精度の劣化を防止することができ、所望の性能を発揮できるデバイスを製造することができる。

なお、本実施形態においては、レジスト領域９２は基板Ｐの形状に応じた円形状であるため、遮光部材７２（内側エッジ部７２Ａ）を基板Ｐの外形に応じた形状とすることで露光光ＥＬのエッジ部９６をレジスト除去領域９３に位置することができるが、基板Ｐとレジスト領域９２とが異なる形状の場合、例えば基板Ｐが円形状でレジスト領域９２が矩形状である場合、遮光部材７２（内側エッジ部７２Ａ）は、レジスト領域９２の形状に応じた形状に設けられることが好ましい。また、基板Ｐ（基材９０）とレジスト領域９２との大きさがほぼ同じ場合には、遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａの曲率半径Ｃ１を基板Ｐの半径Ｃ２に応じて設定しても構わないが、基板Ｐ（基材９０）に対してレジスト領域９２が極端に小さい場合においては、遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａの曲率半径Ｃ１は、レジスト領域９２の半径に応じて設定されることが好ましい。

上記実施形態においては、遮光部材７２を基板Ｐの動作に同期して動かすことにより、基板Ｐの外側（平坦面６０Ａ）に露光光ＥＬが照射されないようにしているが、基板Ｐの走査露光中に、露光光ＥＬと基板Ｐのエッジ部ＥＧとの位置関係に基づいて、露光光ＥＬの発射を停止することで、基板Ｐの外側に露光光ＥＬが照射されないようにしてもよい。

例えば、図９（ａ）の模式図に示すように、基板Ｐの走査露光中に、露光光ＥＬを照射される投影領域ＡＲ１が基板Ｐのエッジ部ＥＧより完全に外側に出たときに、制御装置ＣＯＮＴは、光源１からの光束の発射を停止する。あるいは、照明光学系ＩＬ内部など露光光ＥＬの光路上にシャッタを設け、投影領域ＡＲ１が基板Ｐのエッジ部ＥＧより完全に外側に出たときに、前記シャッタで露光光ＥＬの光路を遮断する。あるいは、遮光部材７２を露光光ＥＬの光路上に配置して遮光してもよい。これにより、基板Ｐの外側の平坦面６０Ａに照射される露光光ＥＬの照射量を抑えることができ、平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制できる。このとき制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計４３による基板Ｐの位置計測結果に基づいて基板Ｐのエッジ部ＥＧの位置情報を求め、その求めたエッジ部ＥＧの位置情報に基づいて、露光光ＥＬの発射を停止するタイミングを設定する。

なお、図９（ａ）を参照して説明した実施形態では、平坦面６０Ａに僅かに露光光ＥＬが照射されるが、投影光学系ＰＬの像面側に照射される露光光ＥＬのうち、基板Ｐ上のレジスト領域９２の外側に照射される露光光ＥＬの光量（積算光量）を、基板Ｐ上のレジスト領域９２に照射される露光光ＥＬの光量（積算光量）よりも小さくすることができるので、平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制することができる。

あるいは、図９（ｂ）の模式図に示すように、基板Ｐの走査露光中に、露光光ＥＬを照射される投影領域ＡＲ１の少なくとも一部が基板Ｐのエッジ部ＥＧより外側に出たときに、制御装置ＣＯＮＴは、光源１からの光束の発射を停止する。あるいは、照明光学系ＩＬ内部など露光光ＥＬの光路上にシャッタを設け、投影領域ＡＲ１が基板Ｐのエッジ部より完全に外側に出たときに、前記シャッタで露光光ＥＬの光路を遮断する。あるいは、遮光部材７２を露光光ＥＬの光路上に配置して遮光してもよい。これにより、基板Ｐの外側の平坦面６０Ａには露光光ＥＬがほとんど照射されないので、平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制できる。このとき制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計４３による基板Ｐの位置計測結果に基づいて基板Ｐのエッジ部ＥＧの位置情報を求め、その求めたエッジ部ＥＧの位置情報に基づいて、露光光ＥＬの発射を停止するタイミングを設定する。

なお、図９（ｂ）を参照して説明した実施形態では、基板Ｐ（エッジ領域Ｅ）の一部には露光光ＥＬが照射されない場合が生じるが、投影領域ＡＲ１を小さくすることにより、露光光ＥＬが照射されない領域を小さくすることができ、未露光部分を最小限に抑えることができる。

なお、上記実施形態においては、遮光部材７２はリニアモータを含む駆動装置で駆動されるように説明したが、リニアモータには限定されず、例えばステッピングモータやボイスコイルモータなどを使用しても構わない。更に、駆動装置として例えばロボットアームを用い、遮光部材７２をロボットアームで移動するようにしてもよい。

上記実施形態において、ショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光するときと、エッジ領域Ｅを露光するときとで、露光条件を変えてもよい。例えばＣＭＰ処理における基板Ｐの片当たりを防止するためにエッジ領域Ｅを露光する場合には、そのパターン転写精度はショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光するときに比べて低くても構わないので、エッジ領域Ｅを露光するときは、ショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光するときよりも、例えば走査速度を高速にすることができる。これにより、スループットを向上することができる。

以下、遮光部材７２（制限装置７０）の別の実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
上記実施形態においては、遮光部材７２は光をほぼ１００％遮るように説明したが、遮光部材７２としては、図１０（ａ）に示すような、露光光ＥＬの一部を通過する例えば光透過率５０％の遮光部材７２であってもよい。この場合、平坦面６０Ａやレジスト除去領域９３に露光光ＥＬが僅かに照射されることになるが、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬの像面側に照射される露光光ＥＬのうち、基板Ｐ上のレジスト領域９２の外側に照射される露光光ＥＬの強度（照度）を、基板Ｐ上のレジスト領域９２に照射される露光光ＥＬの強度（照度）よりも弱くすることができるので、平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制することができる。
また、遮光部材７２としては、金属製の板状部材の表面全域にクロムなどの遮光性材料を塗布する構成の他に、図１０（ｂ）に示すような、ガラスなどからなる板状の光学部材７２の一部の領域に遮光性材料を設けて遮光部を形成するようにしてもよい。図１０（ｂ）に示す例では、光学部材７２の表面のうち外側エッジ部７２Ｂ側に遮光性材料が設けられて遮光部が形成され、内側エッジ部７２Ａ近傍には遮光性材料が設けられておらず透光部が形成されている。
図１０（ｃ）に示すように、遮光部材７２に光透過率分布を設けてもよい。図１０（ｃ）に示す例では、内側エッジ部７２Ａから外側エッジ部７２Ｂに向かうにつれて光透過率が漸次小さくなるように設けられている。この場合においても、平坦面６０Ａやレジスト除去領域９３に露光光ＥＬが僅かに照射されることになるが、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬの像面側に照射される露光光ＥＬのうち、基板Ｐ上のレジスト領域９２の外側に照射される露光光ＥＬの強度（照度）を、基板Ｐ上のレジスト領域９２に照射される露光光ＥＬの強度（照度）よりも弱くすることができるので、平坦面６０Ａの撥液性の劣化を抑制することができる。

図１１（ａ）に示すように、遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａは直線状でもよい。遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａは、基板Ｐ（レジスト領域９２）の外形に応じた形状を有していることが好ましいが、投影領域ＡＲ１のスリット幅が十分に小さい場合や、レジスト除去領域９３の幅が十分に大きい場合には、内側エッジ部７２Ａを円弧状にせずに例えば直線状にしても、露光光ＥＬのエッジ部９６をレジスト除去領域９３に配置することができる。また、露光光ＥＬのエッジ部９６をレジスト除去領域９３に配置することができれば、内側エッジ部７２Ａの形状は任意でよく、例えば波形状であってもよい。
また、図１１（ｂ）に示すように、遮光部材７２をマスクＭ上の照明領域ＩＡを囲むような環状部材としてもよい。あるいは、図１１（ｃ）に示すように、円弧状の遮光部材７２を複数（ここでは４つ）設け、それぞれを移動可能に設けてもよい。

更に、基板Ｐに切欠部（ノッチ部やオリエンテーションフラット部など）がある場合には、遮光部材２の内側エッジ部７２の形状をその切欠部に合わせておくのが望ましい。

遮光部材７２を設ける位置としては、基板Ｐの表面と光学的に共役な位置、もしくはその近傍であればよく、図１２に示すように、遮光部材７２を含む制限装置７０を、例えば可動マスクブラインド７Ｂ近傍に配置してもよい。上記実施形態においては、マスクＭのペリクルＰＥ（ペリクル枠ＰＦ）の存在によって、遮光部材７２をマスクＭのパターン形成面Ｍａ（基板Ｐの表面と光学的に共役な位置）近接して配置することに制約があったが、遮光部材７２を可動マスクブラインド７Ｂ近傍に配置することで、基板Ｐの表面と光学的に共役な位置により近い位置に設けることができる。したがって、基板Ｐ上において前記ぼけ領域を小さくすることができる。

ここで、図１２に示す例においては、制限装置７０のベース部７１が固定マスクブラインド７Ａとしての機能を有し、ベース部７１の開口部７１Ａ（７Ｋ）は、マスクＭ上の照明領域ＩＡを規定するように矩形のスリット状に形成されている。

あるいは、照明光学系ＩＬ内におけるリレーレンズによる空間像形成面に遮光部材７２を設けることができるし、例えば基板ステージＰＳＴ上にベース部７１を設け、遮光部材７２をベース部７１上で移動可能に設けて、遮光部材７２が基板Ｐの近傍に配置されるようにしてもよい。この場合、ベース部７１は基板ステージＰＳＴと一緒に移動し、遮光部材７２は基板Ｐと同期して移動し、基板Ｐに当たらない光を遮る。

また、制限装置７０としては、図１３に示す構成を有するものを採用してもよい。なお以下では、図１３に示す制限装置７０は可動マスクブラインド７Ｂ近傍に配置されるものとして説明するが、可動マスクブラインド７Ｂ近傍の位置以外の、基板Ｐの表面と光学的に共役な位置もしくはその近傍に配置されてもよい。

図１３において、制限装置７０は、マスクＭ上の照明領域ＩＡを規定する矩形状の開口部７１Ａ（７Ｋ）を有するベース部７１と、開口部７１Ａに配置される内側エッジ部７２Ａを有する遮光部材７２とを備えている。遮光部材７２は複数設けられており、本実施形態においては、開口部７１Ａに対して走査方向両側のそれぞれに１つずつ設けられている。そして、遮光部材７２は、後述する遮光部材７２を駆動する駆動装置３００によって駆動されることにより、その内側エッジ部７２Ａを開口部７１Ａに配置する。

基板Ｐの中央部のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光するときは、図１３（ａ）に示すように、遮光部材７２（内側エッジ部７２Ａ）は開口部７１Ａに配置されない。一方、基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光するときには、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ（プレート部材６０）のエッジ部の形状に応じて、プレート部材６０の平坦面６０Ａに露光光ＥＬが照射されないように、遮光部材７２を適宜移動（変形）して内側エッジ部７２Ａを開口部７１Ａに配置する。図１３（ｂ）には、開口部７１Ａの図中下側に配置された遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａが開口部７１Ａに配置され、図１３（ｃ）には、開口部７１Ａの図中上下両側の遮光部材７２の内側エッジ部７２Ａが配置されている例が示されている。このように、制御装置ＣＯＮＴは、遮光部材７２を使って、基板Ｐ（プレート部材６０）のエッジ部の形状に応じて、露光光ＥＬの通過するベース部７１の開口部７１Ａの形状（大きさ）を変更可能である。もちろん、露光中の基板Ｐのエッジと露光光ＥＬとの位置関係の変化に応じて、遮光部材７２のエッジ部７２Ａの形状を変化させることも可能である。なお、本実施形態においては、遮光部材７２は開口部７１Ａの走査方向両側に設けられているため、開口部７１Ａのうち非走査方向に延びるエッジ部７１Ａｃが可変エッジ部となっているが、遮光部材７２を開口部７１Ａの非走査方向両側に設け、走査方向に延びるエッジ部７１Ａｍを可変エッジ部としてもよい。

図１４は、遮光部材７２のエッジ部７２Ａを変形する駆動装置３００を示す概略図であり、図１５は、本実施形態に係る遮光部材７２の構成を概略的に示す図である。図１４に示すように、遮光部材７２は、ルーズホールを介したピン接合により連接された複数の羽根部材（７２Ｓ、７２Ｔ）により構成され、第１の羽根部材７２Ｓと第２の羽根部材７２Ｔとが交互に連結されている。駆動装置３００は、第１の羽根部材７２Ｓと第２の羽根部材７２Ｔとの間の各ピン接合部を移動させるための複数のアクチュエータ３２１を備えている。各アクチュエータ３２１と対応する各ピン接合部との間は棒状部材３２２によって連結されている。

なお、図１５に示すように、第１の羽根部材７２Ｓと第２の羽根部材７２Ｔとはほぼ同じ構成を有するが、アクチュエータ側とは反対側のエッジ部分すなわち内側エッジ部７２Ａを形成するエッジ部分の構成が異なっている。具体的には、第１の羽根部材７２Ｓ及び第２の羽根部材７２Ｔのエッジ先端部は、光軸ＡＸに垂直な第１面と光軸ＡＸとの間で所定の角度θをなす第２面（テーパ面）とを有する片刃状に形成されているが、第１の羽根部材７２Ｓでは第２の羽根部材７２Ｔとの当接面である第１面がマスク側に向いているのに対し、第２の羽根部材７２Ｔでは第１の羽根部材７２Ｓとの当接面である第１面が光源側に向いている。

したがって、互いに連接された状態において、第１の羽根部材７２Ｓのエッジ先端と第２の羽根部材７２Ｔのエッジ先端とが光軸ＡＸと直交する同一平面に沿って直線状または曲線状に延びることになる。こうして、各アクチュエータ３２１を駆動することにより、第１の羽根部材７２Ｓのエッジ先端と第２の羽根部材７２Ｔのエッジ先端とで構成される内側エッジ部７２Ａを所望の直線状または曲線状に形成し、露光光ＥＬの通過する開口部７１Ａの形状及び大きさの制御が可能になる。

上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

なお、上述したように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性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。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を越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（特にダイボール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。

また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、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程度のライン・アンド・スペース）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Ｍから射出されるようになるので、上述の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、投影光学系ＰＬ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。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、Wire Grid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、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、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Ｍから射出されるので、投影光学系ＰＬ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。

更に、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、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、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、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、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。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子３５が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。

なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。

なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。

なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ₂レーザである場合、このＦ₂レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ₂レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。

なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、上述の実施形態においては、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、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような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にも適用可能である。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（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。

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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ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。

本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 液体供給機構及び液体回収機構を示す概略平面図である。 基板ステージの平面図である。 本発明に係る制限装置を示す断面図である。 本発明に係る制限装置を示す平面図である。 本発明に係る遮光部材により露光光の一部が遮られている様子を示す斜視図である。 遮光部材によって基板の外側に露光光が照射されていない様子を示す平面図である。 基板のエッジ領域の断面図である。 本発明に係る露光動作の一例を示す平面図である。 本発明に係る遮光部材の別の実施形態を示す図である。 本発明に係る遮光部材の別の実施形態を示す図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る制限装置の別の実施形態を示す図である。 本発明に係る制限装置の別の実施形態を示す図である。 本発明に係る制限装置の別の実施形態を示す図である。 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。 従来の課題を説明するための模式図である。

符号の説明

１…光源、１０…液体供給機構、２０…液体回収機構、６０…プレート部材、
６０Ａ…平坦面（平坦部）、７０…制限装置、７２…遮光部材（光学部材）、
９２…レジスト領域（有効領域）、９３…レジスト除去領域（非有効領域）、
９６…（露光光の）エッジ部、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、Ｅ…エッジ領域、ＥＧ…（基板の）エッジ部、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明光学系、
ＬＱ…液体、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ

Claims (15)

1. 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射し、前記基板を露光する露光方法において、
   前記基板の露光中に、前記基板の外側に前記露光光が照射されないようにしたことを特徴とする露光方法。
2. 前記露光光のうち前記基板に当たらない光を遮ることを特徴とする請求項１記載の露光方法。
3. 前記基板は、該基板と前記露光光とを相対的に移動しながら走査露光され、前記基板の走査露光中に前記露光光と前記基板のエッジ部との位置関係に基づいて前記露光光の発射を停止することを特徴とする請求項１又は２記載の露光方法。
4. 前記基板の外側の部材は、その表面が撥液性であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光方法。
5. 前記基板の外側の部材の表面の撥液性の劣化を抑制するために、前記基板の外側に前記露光光が照射されないようにしたことを特徴とする請求項４記載の露光方法。
6. 前記基板の外側の部材には、その表面が撥液性で、且つ前記基板の表面とほぼ同じ高さの平坦部が形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の露光方法。
7. 前記基板上の一部に液浸領域が形成されるように、前記投影光学系の像面側に液体を局所的に保持することを特徴とする請求項６記載の露光方法。
8. 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射し、前記基板を露光する露光方法において、
   前記基板の露光中に、前記投影光学系の像面側に照射される露光光のうち、前記基板上の有効領域の外側に照射される光の強度を、前記基板上の有効領域に照射される光の強度よりも弱くすることを特徴とする露光方法。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
10. 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射し、前記基板を露光する露光装置において、
    前記基板の外側に前記露光光が照射されないように、前記露光光の少なくとも一部の通過を制限する光学部材を備えたことを特徴とする露光装置。
11. 前記光学部材は、前記基板の近傍、前記基板の表面と光学的に共役な位置、もしくはその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
12. 前記基板はマスクと同期して前記露光光に対して相対的に移動することによって走査露光され、前記光学部材は前記マスクと前記基板との少なくとも一方と同期して移動することを特徴とする請求項１０又は１１記載の露光装置。
13. 前記基板の周囲には、表面が撥液性で、且つ前記基板の表面とほぼ同じ高さの平坦部が形成されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記基板上の周縁部には所定幅の非有効領域が設定され、前記光学部材は、前記基板上の周縁部を露光するときに、前記露光光のエッジが前記非有効領域に位置するように前記露光光の一部を遮ることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 請求項１０〜請求項１４のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。

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