JP2006295150A - プレート部材、基板保持装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

プレート部材、基板保持装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる基板保持装置を提供する。
【解決手段】基板ホルダＰＨは、基板Ｐを保持する第１保持部ＰＨ１と、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃに対して所定のギャップＡを介して対向し、撥液性を有するプレート部材Ｔの内側面Ｔｃと、内側面Ｔｃの上部に設けられた面取り部Ｃとを備えている。基板Ｐの側面Ｐｃには撥液性を有する撥液領域が設けられており、面取り部Ｃは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの撥液領域と対向するように設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、処理基板の近傍に配置されるプレート部材、処理基板を保持する基板保持装置、処理基板を露光する露光装置及び露光方法、並びに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等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを保持して移動可能なマスクステージと、基板を保持して移動可能な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投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献１に開示されているような、投影光学系と基板との間の露光光の光路空間を液体で満たし、投影光学系と液体とを介して基板を露光する液浸露光装置が案出されている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
液体が基板と基板ステージとの間のギャップ等を介して基板の裏面側に浸入すると、様々な不具合が発生する可能性がある。例えば基板の裏面側に浸入した液体によって基板の裏面が濡れると、基板ホルダ（基板保持装置）で基板を良好に保持できなくなる虞がある。あるいは、所定の搬送装置を使って基板ホルダから基板を搬出（アンロード）する際、濡れた基板の裏面を保持した搬送系に液体が付着したり、搬送経路に液体が飛散する等、被害が拡大する虞もある。
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、基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できるプレート部材、基板保持装置及び露光装置、露光方法、並びにその露光装置、露光方法を用いた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各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
本発明の第１の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、処理基板（Ｐ）を保持する保持部（ＰＨ１）と、保持部（ＰＨ１）に保持された処理基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）に対して所定のギャップ（Ａ）を介して対向し、撥液性を有する所定面（Ｔｃ）と、所定面（Ｔｃ）の上部に設けられた面取り部（Ｃ）とを備え、処理基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）には撥液性を有する撥液領域（Ａ１）が設けられており、面取り部（Ｃ）は、保持部（ＰＨ１）に保持された処理基板（Ｐ）の撥液領域（Ａ１）と対向するように設けられている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。
本発明の第１の態様によれば、面取り部が、処理基板の側面の撥液領域と対向するように形成されているので、面取り部が形成されていても、処理基板の側面と所定面との間のギャップを介して処理基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
本発明の第２の態様に従えば、上記態様の基板保持装置（ＰＨ）を備え、その基板保持装置（ＰＨ）に保持された処理基板（Ｐ）を液体（ＬＱ）を介して露光する露光装置（ＥＸ）が提供される。
本発明の第２の態様によれば、液体の浸入が抑制された基板保持装置で処理基板を保持して露光することができる。
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。
本発明の第３の態様によれば、液体の浸入が抑制された露光装置を使ってデバイスを製造することができる。
本発明の第４の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して処理基板（Ｐ）を露光する露光方法において、処理基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）と、撥液性を有する所定面（Ｔｃ）とを所定のギャップ（Ａ）を介して対向させることと、液体（ＬＱ）を介して処理基板（Ｐ）を露光することを含み、所定面（Ｔｃ）の上部に面取り部（Ｃ）が形成されており、その面取り部（Ｃ）と対向するように処理基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）に撥液性を有する撥液領域（Ａ１）が設けられている露光方法が提供される。
本発明の第４の態様によれば、面取り部と対向するように、処理基板の側面に撥液領域を設けられているので、基板の側面と対向する所定面に面取り部が存在していても、処理基板の側面と所定面との間のギャップを介して処理基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
本発明の第５の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。本発明の第５の態様によれば、液体の浸入が抑制された露光方法を使ってデバイスを製造することができる。
本発明の第６の態様に従えば、基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）上に液体（ＬＱ）を介して露光光を照射することによって基板を露光する露光装置（ＥＸ）で使用されるプレート部材であって、基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）と所定のギャップ（Ａ）を介して対向する撥液性の所定面（Ｔｃ）と、所定面（Ｔｃ）の上部に形成された面取り部（Ｃ）とを備え、面取り部（Ｃ）が、基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板の側面（Ｐｃ）の撥液領域（Ａ１）と対向するように設けられているプレート部材（Ｔ）が提供される。
本発明の第６の態様によれば、面取り部が、基板の側面の撥液領域と対向するように形成されているので、面取り部が存在していても基板の側面と所定面との間のギャップを介して基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
本発明の第７の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基板（Ｐ）を保持する保持部（ＰＨ１）と、保持部（ＰＨ１）に保持された基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）とギャップ（Ａ）を介して対向する所定面（Ｔｃ）とを備え、所定面（Ｔｃ）は、保持部（ＰＨ１）に保持された基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）とほぼ平行な平坦部（Ｆ４）と、該平坦部（Ｆ４）の上方に延在する面取り部（Ｃ）とを有し、基板（Ｐ）の側面における液体（ＬＱ）の接触角（θＰ）と所定面（Ｔｃ）の平坦部（Ｆ４）における液体（ＬＱ）の接触角（θＴ）との和が１８０度よりも大きい基板保持装置（ＰＨ）が提供される。
本発明の第７の態様によれば、面取り部が存在しても基板の側面と所定面との間のギャップを介して基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
本発明の第８の態様に従えば、上記態様の基板保持装置（ＰＨ）を備え、その基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）を液体（ＬＱ）を介して露光する露光装置（ＥＸ）が提供される。
本発明の第８の態様によれば、液体の浸入が抑制された基板保持装置で基板を保持して露光することができる。
本発明の第９の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。
本発明の第９の態様によれば、液体の浸入が抑制された露光装置を用いてデバイスを製造することができる。
本発明の第１０の態様に従えば、基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）上に液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）を照射することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）で使用されるプレート部材であって、基板保持装置（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）と所定のギャップ（Ａ）を介して対向する所定面（Ｔｃ）を有し、所定面（Ｔｃ）は、保持部（ＰＨ）に保持された基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）とほぼ平行な平坦部（Ｆ４）と、該平坦部の上方に延在する面取り部（Ｃ）とを有し、基板（Ｐ）の側面（Ｐｃ）における液体（ＬＱ）の接触角（θＰ）と所定面（Ｔｃ）の平坦部（Ｆ４）における液体（ＬＱ）の接触角（θＴ）との和が１８０度よりも大きいプレート部材（Ｔ）が提供される。
本発明の第１０の態様によれば、面取り部が存在していても基板の側面と所定面との間のギャップを介して基板の裏面に液体が浸入することを抑制できる。
本発明によれば、基板の裏面側に液体が浸入することを抑制でき、浸入した液体に起因する不都合の発生を防止できる。
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。
本実施形態に係る露光装置について図１を参照しながら説明する。図１は露光装置ＥＸを示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨと、基板Ｐを保持した基板ホルダＰＨを移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに保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Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
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、投影光学系ＰＬの像面側における露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすための液浸機構１００を備えている。液浸機構１００は、投影光学系ＰＬの像面側近傍に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有するノズル部材７０と、ノズル部材７０に設けられた供給口１２を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、ノズル部材７０に設けられた回収口２２を介して投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ホルダＰＨ）の上方において、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１を囲むように環状に形成されている。
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ＡＲを含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。具体的には、露光装置ＥＸは、液浸機構１００を使って、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１と、基板ホルダＰＨに保持され、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、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を介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによってマスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０を使って基板Ｐ上に液体ＬＱを所定量供給するとともに、液体回収機構２０を使って基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収することで、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。
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、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向を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。なお、ここでいう「基板」は、露光処理を含む各種プロセス処理を施される処理基板であって、半導体ウエハ等の基材（上面、下面及び側面を有する）上に感光材（レジスト）、保護膜（撥液性膜）などの各種の膜を全面的にまたは部分的に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、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（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）などが用いられる。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は、液体ＬＱとして純水が用いられている。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。
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能である。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、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。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡９１が設けられている。また、移動鏡９１に対向する位置にはレーザ干渉計９２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９２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計９２の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９２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。
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、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。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、１／５、あるいは１／８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。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、本実施形態においては、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１は、鏡筒ＰＫより露出している。
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを支持しつつ、投影光学系ＰＬの像面側においてベース部材ＢＰ上で移動可能である。基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤの駆動により、ベース部材ＢＰ上で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。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。したがって、基板ステージＰＳＴ上の基板ホルダＰＨ、及びその基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面（表面）Ｐａは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ホルダＰＨの側面には移動鏡９３が設けられている。また、移動鏡９３に対向する位置にはレーザ干渉計９４が設けられている。基板ホルダＰＨ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９４によりリアルタイムで計測される。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の上面Ｐａの面位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系（不図示）を備えている。フォーカス・レベリング検出系は、基板Ｐの上面Ｐａの面位置情報（Ｚ軸方向の位置情報、及びθＸ及びθＹ方向の傾斜情報）を検出する。なお、フォーカス・レベリング検出系は、静電容量型センサを使った方式のものを採用してもよい。レーザ干渉計９４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角（θＸ、θＹ）を制御して基板Ｐの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計９４の計測結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における位置制御を行う。
次に、液浸機構１００の液体供給機構１０及び液体回収機構２０について説明する。液体供給機構１０は、液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３とを備えている。供給管１３の他端部はノズル部材７０に接続されている。ノズル部材７０の内部には、供給管１３の他端部と供給口１２とを接続する内部流路（供給流路）が形成されている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整機構、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体供給機構１０のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構、フィルタユニット等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。
液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、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２３とを備えている。回収管２３の他端部はノズル部材７０に接続されている。ノズル部材７０の内部には、回収管２３の他端部と回収口２２とを接続する内部流路（回収流路）が形成されている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお、液体回収機構２０の真空系、気液分離器、タンク等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。
液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２はノズル部材７０の下面７０Ａに形成されている。ノズル部材７０の下面７０Ａは、基板Ｐの上面Ｐａ（プレート部材Ｔの上面Ｔａ）と対向する位置に設けられている。ノズル部材７０は、第１光学素子ＬＳ１の側面を囲むように設けられた環状部材であって、供給口１２は、ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ）を囲むように複数設けられている。また、回収口２２は、ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、第１光学素子ＬＳ１に対して供給口１２よりも外側に設けられており、第１光学素子ＬＳ１及び供給口１２を囲むように設けられている。
液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１及び液体回収部２１のそれぞれを駆動する。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給部１１から液体ＬＱが送出されると、その液体供給部１１から送出された液体ＬＱは、供給管１３を流れた後、ノズル部材７０の供給流路を介して、供給口１２より投影光学系ＰＬの像面側に供給される。また、制御装置ＣＯＮＴのもとで液体回収部２１が駆動されると、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱは回収口２２を介してノズル部材７０の回収流路に流入し、回収管２３を流れた後、液体回収部２１に回収される。
基板Ｐを液浸露光するときには、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１００を使って投影光学系ＰＬと基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射することによって、基板Ｐを露光する。
次に、図２を参照しながら基板ホルダＰＨについて説明する。図２は基板ホルダＰＨの側断面図である。基板ホルダＰＨは、基材ＰＨＢと、基材ＰＨＢに形成され、基板Ｐを保持する第１保持部ＰＨ１と、基材ＰＨＢに形成され、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの周囲を囲むようにプレート部材Ｔを保持する第２保持部ＰＨ２とを備えている。プレート部材Ｔは、基材ＰＨＢとは別の部材であって、第２保持部ＰＨ２に対して脱着（交換）可能に設けられている。本実施形態においては、基板Ｐは平面視略円形状である。また、プレート部材Ｔは略環状部材であって、その中央部には、基板Ｐを配置可能な略円形状の孔部ＴＨが設けられている。第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの内側面Ｔｃは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃを囲むように配置されている。また、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの上部は面取りされており、内側面Ｔｃの上部には面取り部Ｃが形成されている。金属などの材料から加工される各種の部材は、加工の際にエッジが面取りされることが多い。本実施形態において、基板Ｐの周囲に配置されるプレート部材Ｔも面取りされており、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの上部を面取りすることで、プレート部材Ｔのエッジなどにバリの発生が抑えられ、異物等の発生が防止される。しかし、後述するようにプレート部材Ｔは液浸領域の液体と接触するために、プレート部材Ｔに形成される面取り部Ｃが液体の挙動に影響を及ぼす可能性がある。特に、プレート部材Ｔに面取り部Ｃが形成されることによって、プレート部材Ｔと基板Ｐとの間のギャップＡが広がったり、プレート部材Ｔと基板Ｐとの間における液体ＬＱの界面の形状が上方（＋Ｚ方向）に凸状になりやすくなる。この結果、液体がギャップＡに侵入し易くなり、さらには、ギャップＡを通じて基板Ｐの裏面に達する恐れがある。本発明者は、このような状況を分析した結果、面取り部Ｃがプレート部材Ｔに形成されている場合に、面取り部Ｃと基板の側面の撥液性領域との位置関係が重要であることを見出した。
基板ホルダＰＨの第１保持部ＰＨ１は、基材ＰＨＢの第１上面ＰＵ１上に形成された凸状の第１支持部４６と、第１支持部４６の周囲を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された環状の第１周壁部４２と、第１周壁部４２の内側の基材ＰＨＢの第１上面ＰＵ１上に設けられた第１吸引口４１とを備えている。第１支持部４６は、基板Ｐの下面（裏面）Ｐｂを支持するものであって、第１周壁部４２の内側において複数一様に形成されている。第１支持部４６は複数の支持ピンを含む。第１周壁部４２は、基板Ｐの外形に応じて略円環状に形成されている。第１周壁部４２の上面４２Ａは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの下面Ｐｂの周縁領域（エッジ領域）に対向するように設けられている。第１周壁部４２の上面４２Ａは平坦面となっている。本実施形態においては、第１支持部４６の上面４６Ａは、第１周壁部４２の上面４２Ａと同じ高さか、上面４２Ａよりも僅かに高く形成されている。そして、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの下面Ｐｂ側には、基板Ｐと第１周壁部４２と基材ＰＨＢの第１上面ＰＵ１とで囲まれた第１空間３１が形成される。
第１吸引口４１は基板Ｐを吸着保持するためのものであって、第１周壁部４２の内側において、基材ＰＨＢの第１上面ＰＵ１（第１支持部４６は除く）の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。本実施形態においては、第１吸引口４１は第１周壁部４２の内側において第１上面ＰＵ１上に複数一様に配置されている。
第１吸引口４１のそれぞれは、不図示の真空系に流路を介して接続されている。真空系は、基板Ｐと第１周壁部４２と基材ＰＨＢとで囲まれた第１空間３１を負圧にするためのものであって、真空ポンプを含む。上述したように、第１支持部４６は支持ピンを含み、本実施形態における第１保持部ＰＨ１は、所謂ピンチャック機構を構成している。制御装置ＣＯＮＴは、真空系を駆動し、基板Ｐと第１周壁部４２と基材ＰＨＢの第１上面ＰＵ１とで囲まれた第１空間３１内部のガス（空気）を吸引してこの第１空間３１を負圧にすることによって、基板Ｐを第１保持部ＰＨ１で吸着保持する。
基板ホルダＰＨの第２保持部ＰＨ２は、第１周壁部４２を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された略円環状の第２周壁部６２と、第２周壁部６２の外側に設けられ、第２周壁部６２を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された環状の第３周壁部６３と、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢ上に形成された凸状の第２支持部６６と、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間における基材ＰＨＢの第２上面ＰＵ２上に設けられた第２吸引口６１とを備えている。第２支持部６６は、プレート部材Ｔの下面（裏面）Ｔｂを支持するものであって、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において複数一様に形成されている。本実施形態においては、第２支持部６６も、第１支持部４６同様、複数の支持ピンを含んで構成されている。第３周壁部６３は第１空間３１に対して第２周壁部６２の外側に設けられている。また、第２周壁部６２は、プレート部材Ｔの孔部ＴＨの形状に応じて略円環状に形成されている。一方、第３周壁部６３は、プレート部材Ｔの外形に応じて略矩形環状に形成されている。第２周壁部６２の上面６２Ａは、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの下面Ｔｂのうち、孔部ＴＨ近傍の内縁領域（内側のエッジ領域）に対向するように形成されている。第３周壁部６３の上面６３Ａは、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの下面Ｔｂのうち、外縁領域（外側のエッジ領域）に対向するように形成されている。第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの下面Ｔｂ側には、基材ＰＨＢの第２上面ＰＵ２と第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔの下面Ｔｂとで囲まれた第２空間３２が形成される。
第２周壁部６２と第３周壁部６３との間における基材ＰＨＢの第２上面ＰＵ２上には第２吸引口６１が形成されている。第２吸引口６１はプレート部材Ｔを吸着保持するためのものであって、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において、基材ＰＨＢの上面のうち第２支持部６６以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。本実施形態においては、第２吸引口６１は第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において第２上面ＰＵ２上に複数一様に配置されている。
第２吸引口６１のそれぞれは、不図示の真空系に流路を介して接続されている。真空系は、基材ＰＨＢと第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔの下面Ｔｂとで囲まれた第２空間３２を負圧にするためのものであって、真空ポンプを含む。上述したように、第２支持部６６は支持ピンを含み、本実施形態における第２保持部ＰＨ２も、第１保持部ＰＨ１同様、所謂ピンチャック機構を構成している。第２、第３周壁部６２、６３は、第２支持部６６を含む第２空間３２の外側を囲む外壁部として機能しており、制御装置ＣＯＮＴは、真空系を駆動し、基材ＰＨＢと第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔとで囲まれた第２空間３２内部のガス（空気）を吸引してこの第２空間３２を負圧にすることによって、プレート部材Ｔを第２支持部６６で吸着保持する。
第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃと、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの内側面Ｔｃとは対向しており、基板Ｐの側面Ｐｃとプレート部材Ｔの内側面Ｔｃとの間には所定のギャップＡが設けられている。
また、プレート部材Ｔの上面（表面）Ｔａ及び下面Ｔｂのそれぞれは平坦面となっている。また、プレート部材Ｔの厚さＤ２は基板Ｐの厚さＤ１よりも厚く設けられている。そして、本実施形態においては、基板ホルダＰＨは、基板Ｐの下面Ｐｂがプレート部材Ｔの下面Ｔｂよりも高くなるように（＋Ｚ側になるように）、基板Ｐ及びプレート部材Ｔのそれぞれを第１保持部ＰＨ１及び第２保持部ＰＨ２のそれぞれで保持する。また、本実施形態においては、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａと、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの上面Ｔａとがほぼ面一となるように設けられている。
プレート部材Ｔの上面Ｔａ、下面Ｔｂ、及び内側面Ｔｃのそれぞれは、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、プレート部材Ｔはステンレス鋼等の金属製であり、その金属製のプレート部材Ｔの上面Ｔａ、下面Ｔｂ、及び内側面Ｔｃのそれぞれに、液体ＬＱに対して撥液性を有する撥液性材料が被覆されている。撥液性材料としては、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等が挙げられる。あるいは、そのプレート部材Ｔに旭硝子社製「サイトップ」を被覆することができる。なお、プレート部材Ｔを撥液性にするために、プレート部材Ｔ自体をフッ素系樹脂材料などの撥液性材料で形成してもよい。
したがって、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃに対して所定のギャップＡを介して、撥液性を有するプレート部材Ｔの内側面Ｔｃが対向している。
基板Ｐの周囲にプレート部材Ｔを配置することで、例えば基板Ｐの上面Ｐａの周縁領域を露光するときに、液体ＬＱの液浸領域ＬＲを基板Ｐの上面Ｐａとプレート部材Ｔの上面Ｔａとに跨って形成したり、あるいは、基板Ｐの上面Ｐａとプレート部材Ｔの上面Ｔａとの間で液浸領域ＬＲを移動する場合においても、液浸領域ＬＲを良好に保持することができ、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができる。
図３は基板Ｐの側面Ｐｃ及びプレート部材Ｔの内側面Ｔｃの一例を示す図である。上述のように、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの下面Ｐｂは第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの下面Ｔｂよりも高い位置に設けられ、プレート部材Ｔの厚さＤ２は、基板Ｐの厚さＤ１よりも厚く設けられている。また、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａと第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの上面Ｔａとはほぼ面一となっている。本実施形態において、基板Ｐの厚さＤ１は約０．７７５ｍｍである。
また、本実施形態において、基板Ｐの側面Ｐｃの上部及び下部のそれぞれを含む領域は断面視において曲面（円弧状）となっている。以下の説明においては、基板Ｐの側面Ｐｃのうち上部の曲面領域を適宜、「上円弧部Ｒ１」と称し、下部の曲面領域を適宜、「下円弧部Ｒ２」と称する。また、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃのうち円弧部Ｒ１、Ｒ２以外の領域Ｆ１の断面形状は平面（平坦状）であり、鉛直方向（Ｚ軸方向）とほぼ平行に設けられている。以下の説明においては、基板Ｐの側面Ｐｃのうち円弧部Ｒ１、Ｒ２以外の領域を適宜、「第１平坦部Ｆ１」と称する。
第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの内側面Ｔｃの上部には面取り部Ｃが設けられている。また、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃのうち面取り部Ｃ以外の領域Ｆ２の断面形状は平面（平坦状）であり、鉛直方向（Ｚ軸方向）とほぼ平行に設けられている。以下の説明においては、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃのうち面取り部Ｃ以外の領域を適宜、「第２平坦部Ｆ２」と称する。
そして、基板Ｐの側面Ｐｃの第１平坦部Ｆ１とプレート部材Ｔの内側面Ｔｃの第２平坦部Ｆ２とのそれぞれはＺ軸方向とほぼ平行に設けられているため、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの第１平坦部Ｆ１と第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの第２平坦部Ｆ２とは互いに略平行となっている。
本実施形態において、円弧部Ｒ１、Ｒ２のＺ軸方向の大きさＤ３、Ｄ４はそれぞれ約０．２５ｍｍである。ここで、上円弧部Ｒ１の大きさＤ３とは、基板Ｐの上面Ｐａの位置と上円弧部Ｒ１の下端位置との間のＺ軸方向の距離である。下円弧部Ｒ２の大きさＤ４とは、基板Ｐの下面Ｐｂの位置と下円弧部Ｒ２の上端位置との間のＺ軸方向の距離である。基板Ｐの厚さＤ１は約０．７７５ｍｍであり、円弧部Ｒ１、Ｒ２の大きさＤ３、Ｄ４はそれぞれ約０．２５ｍｍなので、第１平坦部Ｆ１のＺ軸方向の大きさＤ５は、約０．２７５ｍｍとなる。
本実施形態において、プレート部材Ｔの面取り部Ｃの面取り角度はほぼ４５度である。すなわち、面取り部Ｃはプレート部材Ｔの上面Ｔａに対してほぼ４５度の角度をなす平坦な面で確成されている。面取り部Ｃの深さ（Ｚ軸方向の大きさ）Ｄ６は０．５ｍｍ以下に設定されている。また、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの上部に設けられた面取り部Ｃは、プレート部材Ｔの上面Ｔａと連続的に設けられている（プレート部材Ｔの上面Ｔａに至るように延在している）。内側面Ｔｃに設けられた面取り部Ｃ及び上面Ｔａのそれぞれは撥液性を有し、上述のように、プレート部材Ｔの上面Ｔａは第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａとほぼ面一である。したがって、基板ホルダＰＨは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａとほぼ面一となるように、内側面Ｔｃの上部の面取り部Ｃに対して連続的に設けられた撥液性の上面Ｔａを備えている。
また、上述のように、基板Ｐの側面ＰｃにはギャップＡを介して撥液性を有するプレート部材Ｔの内側面Ｔｃが対向するように設けられている。ギャップＡは、基板Ｐの側面Ｐｃの第１平坦部Ｆ１とプレート部材Ｔの内側面Ｔｃの第２平坦部Ｆ２との間の距離である。本実施形態においては、ギャップＡは、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定されている。
基板Ｐの上面Ｐａ及び側面Ｐｃの一部には、液体ＬＱに対して撥液性を有する領域Ａ１が設けられている。以下の説明においては、基板Ｐの上面Ｐａ及び側面Ｐｃの一部に設けられた撥液性を有する領域を適宜、「撥液領域Ａ１」と称する。基板Ｐの上面Ｐａ及び側面Ｐｃの撥液領域Ａ１は、基板Ｐの基材１に撥液性材料を被覆した領域である。基板Ｐは、半導体ウエハ（シリコンウエハ）等の基材１の上面に感光材（レジスト）を塗布したものであるが、本実施形態においては、基材１の上面に塗布された感光材を更に覆う膜２が設けられる。なお図３には感光材は図示されていない。膜２は、感光材を保護する保護膜（トップコート膜）として機能しており、基板Ｐ（基材１）の上面Ｐａと、上円弧部Ｒ１を含む側面Ｐｃとのそれぞれに連続的に略均一な厚さ（約２００ｎｍ）で設けられる。そして、この膜２を形成する材料が、液体ＬＱに対して撥液性を有し、その撥液性材料を基板Ｐの基材１に被覆することにより、基板Ｐの上面Ｐａ及び側面Ｐｃのそれぞれに撥液領域Ａ１が設けられる。本実施形態においては、膜２を形成する材料（撥液性材料）として、東京応化工業株式会社製「ＴＳＰ−３Ａ」が用いられている。なお、基板Ｐ（基材１）の上面Ｐａは撥液性でなくてもよい。すなわち、基板Ｐ（基材１）の上面Ｐａは撥液領域Ａ１に含まれていなくてもよい。
撥液領域Ａ１（膜２）は基板Ｐ（基材１）の側面Ｐｃの一部にも形成されている。図３に示す例では、撥液領域Ａ１は、上円弧部Ｒ１の全部と第１平坦部Ｆ１の一部とに設けられている。そして、基板Ｐの下面Ｐｂの位置と撥液領域Ａ１の下端位置との間の距離Ｄ７が所定値に設定されている。また、基板Ｐの側面Ｐｃのうち、撥液領域Ａ１以外の領域Ａ２には膜２が被覆されておらず、その領域Ａ２においては基材１が露出している。更に、基板Ｐの下面Ｐｂにも膜２が被覆されていない。以下の説明においては、基板Ｐの側面Ｐｃのうち撥液領域Ａ１以外の領域及び下面Ｐｂを適宜、「非撥液領域Ａ２」と称する。
非撥液領域Ａ２を設けることにより、例えば基板Ｐの下面Ｐｂを保持して搬送する搬送装置の汚染を防止することができる。非撥液領域Ａ２は、例えば基板Ｐの側面Ｐｃに膜２を被覆した後、その膜２を除去（リンス）することで形成される。すなわち、距離Ｄ７は、膜２の除去（リンス）位置を調整することで、所望の値に設定することができる。
そして、図３に示す例では、基板Ｐの側面Ｐｃの第１平坦部Ｆ１には、撥液領域Ａ１と非撥液領域Ａ２とのそれぞれが設けられている。以下の説明においては、基板Ｐの側面Ｐｃの第１平坦部Ｆ１の撥液領域Ａ１を適宜、「第１撥液平坦部Ｆ３」と称する。
そして、プレート部材Ｔの面取り部Ｃは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの撥液領域Ａ１（膜２）と対向するように設けられている。すなわち、前述のように、プレート部材Ｔに面取り部Ｃが形成されることによって、プレート部材Ｔと基板Ｐとの間のギャップＡに液体が侵入して基板Ｐの裏面に達しやすくなる。これを防止するために、本発明ではプレート部材Ｔの面取り部Ｃと第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの撥液領域Ａ１とが互いに対向している。特に本発明者の解析によると、基板Ｐの撥液領域Ａ１とそれに対向する面取り部Ｃの位置関係を所定の関係に調整することにより基板Ｐの裏面に液体が到達することが一層有効に防止できることが分った。それゆえ、面取り部Ｃの深さＤ６は、後述するように、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１に応じて設定される。具体的には、図３に示すように、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの面取り部Ｃの下端が、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１の下端よりも高い位置（＋Ｚ側の位置）になるように、面取り部Ｃの深さＤ６が設定されている。したがって、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの第２平坦部Ｆ２の一部には、基板Ｐの側面Ｐｃの第１撥液平坦部Ｆ３と対向する領域Ｆ４が設けられる。以下の説明においては、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの第２平坦部Ｆ２のうち、基板Ｐの側面Ｐｃの第１撥液平坦部Ｆ３と対向する領域を適宜、「第２撥液平坦部Ｆ４」と称する。
また、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１の液体ＬＱとの接触角θＰと、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの液体ＬＱとの接触角θＴとの和は、１８０度よりも大きくなっている。すなわち、ほぼ平行な第１撥液平坦部Ｆ３と第２撥液平坦部Ｆ４との間に液体ＬＱの界面Ｌが存在する場合、基板Ｐの側面Ｐｃと液体ＬＱの界面Ｌとの交点Ｊ１における液体ＬＱの接触角θＰと、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃと液体ＬＱの界面Ｌとの交点Ｊ２における液体ＬＱの接触角θＴとの和が１８０度よりも大きくなっている。接触角θＰと接触角θＴとの和が１８０度よりも大きければ、プレート部材Ｔと基板Ｐとの間における液体ＬＱの界面の形状が下方（−Ｚ方向）に凸状になり、ラプラスの定理などに基づき、液体ＬＱの表面張力によって、液体ＬＱの界面が下方に移動しづらくなる。そのため、液体ＬＱにかなりの圧力がかからない限り、液体ＬＱの表面張力により基板Ｐとプレート部材Ｔとのギャップから侵入した液体は下方（基板の裏面側）に流れ出ないことが分っている。したがって、基板Ｐの撥液領域Ａ１の液体ＬＱとの接触角θＰは９０度以上であることが望ましく、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの液体ＬＱとの接触角θＴも９０度以上であることが望ましい。本実施形態では、基板Ｐの撥液領域Ａ１の液体ＬＱとの接触角θＰはほぼ１１０度であり、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの液体ＬＱとの接触角θＴもほぼ１１０度である。すなわち、本実施形態においては、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１の液体ＬＱとの接触角θＰと、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの液体ＬＱとの接触角θＴとの和は、約２２０度となっている。なお、ラプラスの定理については、例えば、「表面張力の物理学」（（株）吉岡書店発行）の第６頁〜第９頁などに記載されている。
そして、面取り部Ｃの深さＤ６を、基板Ｐの撥液領域Ａ１に応じて設定し、第２撥液平坦部Ｆ４を設けるようにすることで、図３に示すように、ギャップＡ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲが形成されても、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間における液体ＬＱとその外側（下側）の気体との界面Ｌの形状を下向き凸状（−Ｚ方向に向かって凸状）に維持することができ、ギャップＡを介して基板Ｐの下面Ｐｂ側に液体ＬＱが浸入することを抑制することができる。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間で液体ＬＱが種々の位置に存在する状態を模式的に示した図である。図４（Ａ）に示すように、液体が面取り部Ｃ上に存在している状況、すなわち、液体ＬＱの界面Ｌの基板Ｐとの交点Ｊ１が上円弧部Ｒ１に位置し、界面Ｌのプレート部材Ｔとの交点Ｊ２が面取り部Ｃに位置している場合、界面Ｌの形状は上向き凸状となる。液体ＬＱと上円弧部Ｒ１との接触角θＰが１１０度であるとともに、液体ＬＱと面取り部Ｃとの接触角θＴが１１０度である場合においても、上円弧部Ｒ１及び面取り部ＣはＺ軸方向に対して傾斜しており、上円弧部Ｒ１と面取り部Ｃとの間のギャップは下側に向かうにつれて漸次窄まるテーパ状であるため、界面Ｌの形状は上向き凸状になる。このように、基板Ｐ及びプレート部材Ｔのそれぞれが撥液性であっても、基板Ｐ及びプレート部材Ｔの形状に応じて、界面Ｌの形状が上向き凸状となる場合がある。界面Ｌの形状が上向き凸状の場合には、液体ＬＱの表面張力に応じて液体ＬＱに下向き（−Ｚ方向）の力が作用し、毛管現象によって界面Ｌ（液体ＬＱ）は基板Ｐとプレート部材Ｔとの間を下向きに移動する。図４（Ａ）に示す状況から界面Ｌ（液体ＬＱ）が基板Ｐとプレート部材Ｔとの間を下向きに移動すると、図４（Ｂ）に示す状況に至るであろう。
図４（Ｂ）に示すように、液体ＬＱが面取り部Ｃの下端に達している状況、すなわち、界面Ｌの基板Ｐとの交点Ｊ１が第１撥液平坦部Ｆ３に位置し、界面Ｌのプレート部材Ｔとの交点Ｊ２が面取り部Ｃの下端に位置している場合においても、界面Ｌの形状は下向き凸状にならない可能性が高い。それゆえ、この場合においても、界面Ｌは基板Ｐとプレート部材Ｔとの間を下向きに移動する可能性が高い。図４（Ｂ）に示す状況からさらに（液体ＬＱ）が基板Ｐとプレート部材Ｔとの間を下向きに移動すると、図４（Ｃ）に示す状況に至るであろう。
図４（Ｃ）に示すように、界面Ｌの基板Ｐとの交点Ｊ１が第１撥液平坦部Ｆ３に位置し、界面Ｌのプレート部材Ｔとの交点Ｊ２が第２撥液平坦部Ｆ４に位置している場合においては、液体ＬＱと第１撥液平坦部Ｆ３との接触角θＰが１１０度であるとともに、液体ＬＱと第２撥液平坦部Ｆ４との接触角θＴが１１０度であり、第１撥液平坦部Ｆ３と第２撥液平坦部Ｆ４とは互いにほぼ平行であるため、界面Ｌの形状は下向き凸状になる。この場合、液体ＬＱの表面張力に応じて液体ＬＱには上向きの力が作用するため、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間において界面Ｌが下向きに移動することが防止される。
このように、第２撥液平坦部Ｆ４が設けられる程度に面取り部Ｃの深さＤ６を小さく設定することで、ギャップＡの上側に形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱ（界面Ｌ）が、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間を下向きに移動しても、界面Ｌの下向きの移動を、第１撥液平坦部Ｆ３と第２撥液平坦部Ｆ４との間でくい止めることができる。
例えば、図５（Ａ）に示すように、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１とプレート部材Ｔの内側面Ｔｃの面取り部Ｃの一部の領域とが対向しない状況が生じた場合、換言すれば、第２撥液平坦部Ｆ４が設けられない程度に面取り部Ｃの深さＤ６を大きくした場合、界面Ｌの下向きの移動をくい止める領域が無くなることになるので、液体ＬＱがギャップＡを介して基板Ｐの下面Ｐｂ側に浸入してしまう可能性が高くなる。
なお、図５（Ｂ）に示すように、第２撥液平坦部Ｆ４を設けた場合であっても、基板Ｐとプレート部材Ｔとの隙間の上側に形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱの圧力Ｐｆが高まって界面Ｌが−Ｚ方向に移動し、界面Ｌの基板Ｐとの交点Ｊ１が非撥液領域Ａ２に達した場合、基板Ｐの基材１は親液性（例えば液体ＬＱに対する接触角が１０度程度）なので、界面Ｌの形状は上向き凸状となり、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間において界面Ｌが下向きに移動し、液体ＬＱが基板Ｐの下面Ｐｂ側に浸入する可能性が高くなる。したがって、圧力Ｐｆが基板Ｐとプレート部材Ｔとの間の液体ＬＱの表面張力に起因する圧力Ｐｓよりも小さくなるように、液浸機構１００による液体ＬＱの供給動作及び回収動作を行うことが望ましい。ここで、圧力Ｐｆは、液体ＬＱの流れに起因する圧力及び液体ＬＱの自重（静水圧）を含む。
図６は、面取り部Ｃの深さＤ６と、界面Ｌの位置と、表面張力に起因する圧力（耐圧）Ｐｓとの関係を導出したシミュレーション結果を示す図である。図６中、横軸は基板Ｐの下面Ｐｂを基準とした界面Ｌと基板Ｐの側面Ｐｃとの交点Ｊ１のＺ軸方向の位置、換言すれば基板Ｐの下面Ｐｂと交点Ｊ１とのＺ軸方向に関する距離Ｄ８（図３参照）であり、縦軸は耐圧Ｐｓである。耐圧Ｐｓがプラスの場合には、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間の界面Ｌの下向きの移動が抑えられ、耐圧Ｐｓがマイナスの場合には、界面Ｌが下向きに移動する。また、ラインＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６のそれぞれは、面取り部Ｃの深さＤ６が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍの場合の界面Ｌの位置と耐圧Ｐｓとの関係を示している。
図６においては、交点Ｊ１と交点Ｊ２とのＺ軸方向の位置は同じであるものとする。また、図６においては、基板Ｐの側面Ｐｃの全部（上円弧部Ｒ１、第１平坦部Ｆ１、下円弧部Ｒ２）が撥液性を有する撥液領域Ａ１であるものとする。
例えば面取り部Ｃの深さＤ６が０．４ｍｍに設定されている場合、基板Ｐの下面Ｐｂを基準としたときの第２撥液平坦部Ｆ４の下端部の位置は０．２５ｍｍであり、上端部の位置は０．３７５ｍｍである。そして、界面Ｌの交点Ｊ１（Ｊ２）の位置が０．３７５ｍｍよりも高い位置に存在する状態においては、耐圧Ｐｓはマイナスとなり、界面Ｌが下向きに移動する。また、第２撥液平坦部Ｆ４に界面Ｌの交点Ｊ２（ひいては交点Ｊ１）が達している状態においては、耐圧Ｐｓは最大値（約２５０Ｐａ）となる。また、交点Ｊ１が基板Ｐの下円弧部Ｒ２に設けられる場合、交点Ｊ１が第１撥液平坦部Ｆ３に設けられる場合に比べて耐圧Ｐｓは低下し、下円弧部Ｒ２における交点Ｊ１の位置が基板Ｐの下面Ｐｂに近づくにつれて徐々に小さくなる。図６から分かるように、面取り部Ｃの深さＤ６が０．４ｍｍである場合において、耐圧Ｐｓをプラスとするためには、交点Ｊ１の位置を約０．１ｍｍ〜０．３７５ｍｍの範囲におさめるようにすればよい。
基板Ｐの側面Ｐｃの全部が撥液領域Ａ１であり、基板Ｐの上面Ｐａとプレート部材Ｔの上面Ｔａとがほぼ面一である場合において、第２撥液平坦部Ｆ４を設けるためには、面取り部Ｃの深さＤ６は、最大で０．５２５ｍｍ許容されるが、圧力Ｐｆの変動等に起因する界面Ｌの上下方向への揺動、第１保持部ＰＨ１に対する基板Ｐの載置誤差、及び第２保持部ＰＨ２に対するプレート部材Ｔの載置誤差等を考慮して、面取り部Ｃの深さＤ６を０．５ｍｍ以下に設定する。こうすることにより、所望量の第２撥液平坦部Ｆ４を確保することができる。
また、基板Ｐの下面Ｐｂと撥液領域Ａ１の下端部との距離Ｄ７が大きく設けられている場合、面取り部Ｃの深さＤ６を小さくすることで、第２撥液平坦部Ｆ４の大きさを大きくすることができる。距離Ｄ７を大きく設けることにより、搬送装置の汚染などをより効果的に抑制することもできる。また、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１における液体ＬＱの接触角が比較的小さい場合には、面取り部Ｃの深さはできる限り小さい方が望ましい。基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１における液体ＬＱの接触角が比較的小さい場合には、液体ＬＱの界面Ｌが第１撥液平坦部Ｆ３と第２撥液平坦部Ｆ４との間に位置していても、耐圧Ｐｓが小さいので、第２撥液平坦部Ｆ４を大きくする必要があるからである。また、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１が十分に大きい場合（距離Ｄ７が小さい場合）、面取り部Ｃの深さＤ６を比較的大きくしても、所望量の第２撥液平坦部Ｆ４を確保することができる。また、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１における液体ＬＱの接触角が十分に大きい場合には、面取り部Ｃの深さＤ６を大きくしてもよい。基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１のける液体ＬＱの接触角が十分に大きい場合には、液体ＬＱの界面Ｌが第１撥液平坦部Ｆ３と第２撥液平坦部Ｆ４との間に位置しているときの耐圧Ｐｓが大きいので、第２撥液平坦部Ｆ４が小さくても液体ＬＱの界面Ｌの下方への移動を抑えることができるからである。面取り部Ｃの深さＤ６を大きくしたほうが、面取り部Ｃを加工するときの加工性がよいため、面取り部Ｃの深さＤ６を大きく設けることにより、加工性良くプレート部材Ｔを製造することができる。このように、面取り部Ｃの深さＤ６を、基板Ｐの撥液領域Ａ１の大きさに応じて設定することができる。
なお、基板Ｐの上面Ｐａとプレート部材Ｔの上面Ｔａとがほぼ面一の場合、面取り部Ｃの深さＤ６を０．２５ｍｍ以下に抑えたとしても、その面取り部Ｃと対向する位置には、基板Ｐの上円弧部Ｒ１が設けられているため、界面Ｌの交点Ｊ１が上円弧部Ｒ１に設けられた状態においては、界面Ｌの形状が下向き凸状にならない可能性が高い。また、上述のように、面取り部Ｃの深さＤ６を小さくすることは加工性が低いため、面取り部Ｃの深さＤ６は、０．２５ｍｍ以上に設定することが加工の観点から望ましい。
また、加工上の理由などによって面取り部Ｃの深さＤ６が定められている場合には、プレート部材Ｔの上部に形成されている面取り部Ｃと対向するように、基板Ｐの側面Ｐｃに撥液性を有する撥液領域Ａ１の深さ（距離Ｄ７）を設定してもよい。すなわち、基板Ｐの撥液領域Ａ１を、面取り部Ｃの深さＤ６に応じて設定してもよい。この場合においても、基板Ｐの撥液領域Ａ１の下端位置が面取り部Ｃの下端位置よりも低くなるように撥液領域Ａ１を設けることにより、第２撥液平坦部Ｆ４を設けることができる。例えば、面取り部Ｃの深さＤ６が大きく設けられている場合には、距離Ｄ７が小さくなるように基板Ｐの側面Ｐｃの広範囲に撥液領域Ａ１を設けることにより、所望量の第２撥液平坦部Ｆ４を確保することができる。一方、面取り部Ｃの深さＤ６が小さい場合には、距離Ｄ７が大きくなるように基板Ｐの側面Ｐｃに撥液領域Ａ１を設けることにより、搬送装置の汚染などを防止しつつ、所望量の第２撥液平坦部Ｆ４を確保することができる。
液体ＬＱの浸入（漏れ）防止の観点から、第２撥液平坦部Ｆ４は可能な限り大きいことが好ましく、そのためには、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１を大きくするとともに、プレート部材Ｔの面取り部Ｃの深さＤ６を小さくすることが好ましい。一方で、例えば側面Ｐｃの下端部まで膜２を形成する撥液性材料を塗布した場合、上述のように、基板Ｐの下面Ｐｂを保持して搬送する搬送装置に撥液性材料が付着して搬送装置を汚染する可能性がある。したがって、基板Ｐの側面Ｐｃにおいて、下端部の所定領域には撥液性材料を被覆しないことが好ましい。また図６に示したように、下円弧部Ｒ２に撥液性材料を被覆したとしても、交点Ｊ１が下円弧部Ｒ２に設けられている状態においては、面取り部Ｃの深さＤ６に関わらず、十分な耐圧Ｐｓを得ることができない。また、交点Ｊ１、Ｊ２が第１、第２撥液平坦部Ｆ３、Ｆ４に設けられているときに、界面Ｌが下向き凸状となって大きな耐圧値を得ることができるため、基板Ｐの側面Ｐｃのうち、第２平坦部Ｆ２に対向する第１平坦部Ｆ１に撥液性材料を被覆しておくことで、液体ＬＱの浸入（漏れ）を効果的に防止することができる。基板Ｐの下面Ｐｂを基準とした第１平坦部Ｆ１の下端部の位置は０．２５ｍｍであるため、基板Ｐの下面位置と撥液領域Ａ１（膜２）の下端位置との距離Ｄ７を０．２５ｍｍに設定することで、第１平坦部Ｆ１の全部を撥液領域Ａ１にすることができる。そして、圧力Ｐｆの変動等に起因する界面Ｌの上下方向への揺動や、膜２を設けるときの加工精度等を考慮して、基板Ｐの下面位置と撥液領域Ａ１（膜２）の下端位置との距離Ｄ７を０．２ｍｍ以上に設定することが望ましい。
以上説明したように、面取り部Ｃを、基板Ｐの側面Ｐｃの撥液領域Ａ１と対向するように設けたので、基板Ｐの側面Ｐｃとプレート部材Ｔの内側面Ｔｃとの間のギャップを介して基板Ｐの下面Ｐｂ側に液体ＬＱが浸入することを抑制できる。そして、基板Ｐの形状に関する条件及び基板Ｐの液体ＬＱとの接触角に関する条件に応じて、プレート部材Ｔの面取り部Ｃの深さＤ６を最適化することで、液体ＬＱの浸入（漏れ）を抑制することができる。
なお、上述の実施形態において、基板Ｐにノッチ部やオリエンテーションフラット部（オリフラ部）等の切欠部が形成されている場合には、プレート部材Ｔの面取り部Ｃを含む内側面Ｔｃを、基板Ｐの切欠部に応じた形状に形成してもよい。具体的には、基板Ｐの切欠部に対応するように、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃの一部に突起部を設け、基板Ｐの切欠部とプレート部材Ｔの突起部との間においても、ギャップＡを確保する。
なお、基板の厚さＤ１とプレート部材Ｔの厚さＤ２とはほぼ同じであってもよい。また、上述の実施形態においては、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａと第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの上面Ｔａとはほぼ面一であるが、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができるならば、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの上面Ｐａと第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの上面Ｔａとの間に段差があっても構わない。その場合、その段差に応じて面取り部Ｃの深さＤ６を設定する必要がある。
また、上述の実施形態においては、基板Ｐの吸着保持にはピンチャック機構を採用しているが、その他のチャック機構を採用してもよい。同様にして、プレート部材Ｔの吸着保持にはピンチャック機構を採用しているが、その他のチャック機構を採用してもよい。また、本実施形態においては、基板Ｐ及びプレート部材Ｔの吸着保持に真空吸着機構を採用しているが、少なくとも一方を静電吸着機構などの他の機構を用いて保持するようにしてもよい。
また、上述の実施形態においては、基板ホルダＰＨは、基材ＰＨＢとその基材ＰＨＢに脱着可能なプレート部材Ｔとを有しているが、基材ＰＨＢとプレート部材Ｔとを一体的に設けてもよい。
また、上述の実施形態においては、基材１は直径３００ｍｍ（１２ｉｎｃｈ）、厚さ０．７７５ｍｍのウエハについて説明しているが、直径２００ｍｍ（８ｉｎｃｈ）、厚さ０．７２５ｍｍのウエハについても本発明を適用することができる。
なお、基板Ｐの形状及び／又は基板Ｐ（撥液領域）の液体ＬＱとの接触角に応じて、プレート部材Ｔの面取り部Ｃの深さＤ６を最適化しているが、露光装置ＥＸで処理される基板Ｐの形状、及び／又は基板Ｐ（撥液領域）の液体ＬＱとの接触角が変化する場合には、基板Ｐに応じてプレート部材Ｔを変更するようにしてもよい。
また、プレート部材Ｔの面取り部Ｃの深さＤ６が最適化できない場合には、面取り部Ｃの深さＤ６に応じて基板Ｐの形状、及び／又は基板Ｐ（撥液領域）の液体ＬＱとの接触角を最適化するようにしてもよい。
なお、上述の実施形態においては、撥液領域Ａ１は、感光材を覆う膜２で形成されているが、感光材が撥液性を有している場合には、撥液領域Ａ１を感光剤で形成してもよい。
また、上述の実施形態においては、面取り部Ｃは、プレート部材Ｔの上面Ｔａに対してほぼ４５度の角度をなす平坦な面として形成されているが、この角度は４５度でなくてもよい。
また、上述の実施形態においては、撥液領域Ａ１は、感光材を覆う膜２で形成されているが、基材１上であて、感光材の下に形成された撥液性の膜（層）で撥液領域Ａ１を形成してもよい。
また、上述の実施形態においては、基板Ｐの側面Ｐｃ（第１撥液平坦部Ｆ３）における液体ＬＱの接触角θＰは１１０度であり、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃ（第２撥液平坦部Ｆ４）における液体ＬＱの接触角θＴも１１０度であり、基板Ｐの側面Ｐｃ（第１撥液平坦部Ｆ３）における液体ＬＱの接触角θＰと、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃ（第２撥液平坦部Ｆ４）における液体ＬＱの接触角θＴとの和が１８０度よりも大きくなっているが、接触角θＰと接触角θＴとの和が１８０度よりも大きくなれば、接触角θＰと接触角θＴとは異なっていてもよい。例えば、基板Ｐの側面Ｐｃ（第１撥液平坦部Ｆ３）における液体ＬＱの接触角θＰが６０度〜９０度であっても、プレート部材Ｔの内側面Ｔｃ（第２撥液平坦部Ｆ４）における液体ＬＱの接触角θＴが１２０度以上あれば、液体ＬＱの表面張力などにより、基板Ｐの裏面Ｐｂ側への液体ＬＱの浸入を抑制することができる。この場合、上述の実施形態における膜２として、ＨＭＤＳ膜（層）を形成してもよい。
また、上述のように、基板Ｐの表面（上面Ｐａ）における液体ＬＱの接触角と、プレート部材Ｔの表面（上面Ｔａ）の液体ＬＱとの接触角とをほぼ同一（例えば、約１１０°）にすることによって、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間のギャップＡ上を液浸領域ＬＲが通過する場合にも、液体ＬＱの圧力変化を抑えることができるので、液体ＬＱの基板Ｐの裏面側への漏洩を抑制することができる。この場合、基板Ｐの撥液領域Ａ１を形成する膜と同一材料で、プレート部材を被覆するようにしてもよい。ただし、基板Ｐの表面（上面Ｐａ）における液体ＬＱの接触角と、プレート部材Ｔの表面（上面Ｔａ）の液体ＬＱとの接触角が異なっていてもよい。
上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水を用いている。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。
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子ＬＳ１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、ノズル部材７０等の液浸機構１００の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号公報、国際公開第２００４／０５７５９０号公報、国際公開第２００５／０２９５５９号公報に記載されているものを用いることができる。
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。
また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を液体で満たしているが、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、先端の光学素子のマスク側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。
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。また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。さらに、石英及び蛍石よりも屈折率が高い材料（例えば１．６以上）で光学素子ＬＳ１を形成してもよい。液体ＬＱとして、種々の液体、例えば、超臨界液体を用いることも可能である。
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、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。また、上記実施形態では投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。
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。
更に、特開平１１−１３５４００号公報や特開２０００−１６４５０４号公報等に開示されているように、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、及び／又は各種の光電センサ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。
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。
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクにかえて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。
また、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。
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７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。
露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 基板ホルダを示す側断面図である。 基板の側面及びプレート部材の内側面近傍を示す拡大図である。 液体の挙動を示す模式図である。 液体の挙動を示す模式図である。 本実施形態に係るシミュレーション結果を示す図である。 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
１…基材、２…膜、Ａ…ギャップ、Ａ１…撥液領域、Ａ２…非撥液領域、Ｃ…面取り部、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｐ…基板、Ｐａ…上面（表面）、Ｐｂ…下面（裏面）、Ｐｃ…側面、ＰＨ…基板ホルダ、ＰＨ１…第１保持部、ＰＨ２…第２保持部、Ｔ…プレート部材、Ｔａ…上面（表面）、Ｔｂ…下面（裏面）、Ｔｃ…側面

Claims (39)

  1. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
    前記処理基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された前記処理基板の側面に対して所定のギャップを介して対向し、撥液性を有する所定面と、
    前記所定面の上部に形成された面取り部とを備え、
    前記処理基板の側面には撥液性を有する撥液領域が設けられており、
    前記面取り部は、前記保持部に保持された前記処理基板の撥液領域と対向するように設けられている基板保持装置。
  2. 前記面取り部の深さは、前記処理基板の撥液領域に応じて設定されている請求項１記載の基板保持装置。
  3. 前記面取り部の下端は、前記処理基板の撥液領域の下端よりも高い位置に設けられている請求項１又は２記載の基板保持装置。
  4. 前記保持部に保持された前記処理基板の表面とほぼ面一となるように、前記所定面の上部の面取り部から延在する撥液性の上面を更に備えた請求項１〜３のいずれか一項記載の基板保持装置。
  5. 前記処理基板の厚さは、ほぼ０．７７５ｍｍであって、
    前記面取り部の深さは、０．５ｍｍ以下である請求項４記載の基板保持装置。
  6. 前記処理基板の撥液領域の液体との接触角と、前記所定面の液体との接触角との和は、１８０度よりも大きい請求項１〜５のいずれか一項記載の基板保持装置。
  7. 前記撥液領域は、前記処理基板の基材に撥液性材料を被覆した領域である請求項１〜６のいずれか一項記載の基板保持装置。
  8. 前記所定のギャップは、０．１〜０．５ｍｍである請求項１〜７のいずれか一項記載の基板保持装置。
  9. 前記所定面は、前記処理基板の側面を囲むように設けられている請求項１〜８のいずれか一項記載の基板保持装置。
  10. 前記基板の裏面には撥液領域が形成されていない請求項１〜９のいずれか一項記載の基板保持装置。
  11. 前記面取り部に撥液性材料が被覆されている請求項１〜１０のいずれか一項記載の基板保持装置。
  12. 前記基板の上側部及び下側部の断面形状が円弧状である請求項１〜１１のいずれか一項記載の基板保持装置。
  13. 前記面取り部の面取り角度が、ほぼ４５度である請求項１〜１２のいずれか一項記載の基板保持装置。
  14. 請求項１〜請求項１３のいずれか一項記載の基板保持装置を備え、該基板保持装置に保持された処理基板を液体を介して露光する露光装置。
  15. 請求項１４記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
  16. 液体を介して処理基板を露光する露光方法において、
    前記処理基板の側面と、撥液性を有する所定面とを所定のギャップを介して対向させることと；
    前記液体を介して前記処理基板を露光することを含み、
    前記所定面の上部に面取り部が形成されており、その面取り部と対向するように前記処理基板の側面に撥液性を有する撥液領域が設けられている露光方法。
  17. 前記処理基板の撥液領域は、前記面取り部の深さに応じて設定されている請求項１６記載の露光方法。
  18. 前記処理基板の撥液領域の下端位置が、前記面取り部の下端位置よりも低くなるように、前記撥液領域が設定される請求項１６又は１７記載の露光方法。
  19. 前記処理基板の下面位置と前記撥液領域の下端位置との間の距離は０．２ｍｍ以上である請求項１８記載の露光方法。
  20. 前記処理基板の前記側面の上部を含む第１領域の断面形状は曲面であり、前記第１領域の下の第２領域の断面形状は平面であり、
    前記撥液領域は、前記第１領域と前記第２領域の少なくとも一部とを含む請求項１６〜１９のいずれか一項記載の露光方法。
  21. 前記撥液領域は前記処理基板の基材に撥液性材料を被覆した領域である請求項１６〜２０のいずれか一項記載の露光方法。
  22. 請求項１６〜２１記載の露光方法により処理基板を露光することを含むデバイス製造方法。
  23. 基板保持装置に保持された基板上に液体を介して露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置で使用されるプレート部材であって、
    前記基板保持装置に保持された基板の側面と所定のギャップを介して対向する撥液性の所定面と、
    前記所定面の上部に形成された面取り部とを備え、
    前記面取り部が、前記基板保持装置に保持された前記基板の側面の撥液領域と対向するように設けられているプレート部材。
  24. 前記基板保持装置に吸着保持され、リリース可能である請求項２３記載のプレート部材。
  25. 前記面取り部の深さは、前記基板の撥液領域に応じて設定されている請求項２３又は２４記載のプレート部材。
  26. 前記面取り部の深さは、前記撥液領域における前記液体の接触角に応じて設定されている請求項２５記載のプレート部材。
  27. 前記面取り部の下端は、前記基板の撥液領域の下端よりも高い位置に設けられている請求項２３〜２６のいずれか一項記載のプレート部材。
  28. 前記保持部に保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように、前記所定面の上部の面取り部から延在する撥液性の上面を更に備えた請求項２３〜２７のいずれか一項記載のプレート部材。
  29. 前記基板の撥液領域の液体との接触角と、前記所定面の液体との接触角との和が、１８０度よりも大きい請求項２３〜２８のいずれか一項記載のプレート部材。
  30. 前記所定のギャップは、０．１〜０．５ｍｍである請求項２３〜２９のいずれか一項記載のプレート部材。
  31. 液体を介して露光される基板を保持する基板保持装置であって、
    前記基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された前記基板の側面とギャップを介して対向する所定面とを備え、
    前記所定面は、前記保持部に保持された前記基板の側面とほぼ平行な平坦部と、該平坦部の上方に延在する面取り部とを有し、
    前記基板の側面における前記液体の接触角と前記所定面の平坦部における前記液体の接触角との和が１８０度よりも大きい基板保持装置。
  32. 前記保持部に保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように、前記面取り部から延在する撥液性の上面を更に備えた請求項３１記載の基板保持装置。
  33. 前記所定面の平坦部は、前記基板の基材に所定の材料を被覆した領域である請求項３１又は３２記載の基板保持装置。
  34. 前記所定面は、前記基板の側面を囲むように設けられている請求項３１〜３３のいずれか一項記載の基板保持装置。
  35. 前記面取り部の面取り角度が、ほぼ４５度である請求項３１〜３４のいずれか一項記載の基板保持装置。
  36. 前記基板の厚さは、ほぼ０．７７５ｍｍであって、前記面取り部の深さは、０．５ｍｍ以下である請求項３１〜３５のいずれか一項記載の基板保持装置。
  37. 請求項３１〜請求項３６のいずれか一項記載の基板保持装置を備え、該基板保持装置に保持された基板を液体を介して露光する露光装置。
  38. 請求項３７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、現像された基板を加工することを含むデバイス製造方法。
  39. 基板保持装置に保持された基板上に液体を介して露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置で使用されるプレート部材であって、
    前記基板保持装置に保持された基板の側面と所定のギャップを介して対向する所定面を有し、
    前記所定面は、前記保持部に保持された前記基板の側面とほぼ平行な平坦部と、該平坦部の上方に延在する面取り部とを有し、
    前記基板の側面における前記液体の接触角と前記所定面の平坦部における前記液体の接触角との和が１８０度よりも大きいプレート部材。
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