JP2008034801A - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 解像力及びスループットに優れた露光装置を提供すること。
【解決手段】 投影光学系に含まれる最終光学素子の周囲に配されたノズル部材を有し、前記最終光学素子に対向するように配された該基板に対向する、前記ノズル部材の対向面は、前記最終光学素子の光軸に直交する面に実質的に平行に配された、該間隙に該液体を供給するための供給口と、前記供給口より該光軸から遠くに配された、該間隙から該液体を回収するための第１の回収口とを有し、該対向面のうち前記供給口と前記第１の回収口との間に配された部分は、該光軸に直交する面に実質的に平行な第１の部分と、前記供給口と該第１の部分との間に配された、斜面を含む第２の部分とを含み、該第１の部分と該基板との第１の間隔は、前記供給口と該基板との第２の間隔より大きく、該斜面は、該光軸に近づくほど該基板に近づく、ように構成されている、露光装置を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、投影光学系の最終面と基板との間隙に満たされた液体を介して該基板を露光する露光装置、およびデバイス製造方法に関する。

レチクル（マスク）に描画されたパターンを投影光学系によってウェハに投影し、該パターンをウェハに転写する投影露光装置は従来から使用されている。近年では、高解像度であると共に、転写精度及びスループットに優れた露光装置が益々要求されている。高解像度の要求に応えるための一手段として液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加を更に進めるものである。投影光学系のＮＡは、媒質の屈折率をｎとするとＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθであるので、投影光学系とウェハとの間を空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質で満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。そして、プロセス定数ｋ１と光源の波長λによって表される露光装置の解像度Ｒ（Ｒ＝ｋ１×（λ／ＮＡ））を小さくしようとするものである。

液浸露光においては、投影光学系の最終面とウェハとの間に液体を局所的に充填するローカルフィル方式が提案されている（特許文献１参照）。ローカルフィル方式においては、投影光学系の最終面とウェハとの狭い隙間に液体を均一に流すことが重要である。例えば、液体が投影光学系の最終面（最終レンズ）に衝突し、その外周に回り込んでしまうと、液体に気泡が混入することになる。また、ウェハを高速で移動させると、液体が周囲に伸び出し、または液体が周囲に飛散して液体量が減少し、気泡が混入し易くなる。気泡は露光光を乱反射するため、露光量が減少し、スループットの低下を招くと共に、露光光がウェハに到達することを妨げて転写精度を低下させる。

また、投影光学系の最終面の周囲に第２の回収口を設けた液浸露光装置が知られている。当該液浸露光装置によれば、液体の伸び出しを抑制することができる（特許文献２参照）。

さらに、第２の回収口を傾斜したトラップ面に形成した液浸露光装置が知られている（特許文献３参照）。該トラップ面は、ＸＹ平面に対して傾斜した面であり、液浸領域の外側に向かうにつれて基板の表面から離れるように（上に向かうように）傾斜している。トラップ面は親液処理が施されている。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、保護コート等）は通常撥水性（撥液性）なので、第２の回収口の外側に流出した液体は、トラップ面で捕捉される。特許文献３に係る液浸露光装置では、このような構成により、液体の伸び出しをさらに抑制しようとしている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット 特開２００５−３５３８２０号公報 国際公開第２００５／０２９５５９号パンフレット

上述のように、特許文献２及び３の露光装置は、液体の伸び出しを第２の回収口により抑制することができる。しかし、液体の伸び出しを抑制することは可能であるが、ステージの高速移動に伴って、ステージ進行方向に沿って液体の界面が移動し、そのため投影光学系の下に空気が進入し易い。この結果、液体に気泡が混入し易くなり、気泡が液体に混入すると、上述したように転写精度が低下し得る。

なお、特許文献３の露光装置の構成では、傾斜しているトラップ面の傾斜角によっては、当該トラップ面により、液体界面が投影光学系の下の方へ移動するのを妨げる効果も期待される。しかし、その場合、液体界面が通常位置する回収口の近傍が傾斜しているため、液体界面の移動に伴う液体圧力の変動が通常起こることになる。当該圧力変動は、ステージの駆動制御の外乱となって露光装置の重ね合わせ（オーバーレイ）精度を低下させるため、ステージの高速化を阻害する。

本発明は、上述の背景技術を考慮してなされたもので、解像力及びスループットに優れた露光装置を提供することを例示的目的とする。

本発明の第１の側面は、基板を保持し且つ移動する基板ステージと、原版からの光を投影する投影光学系とを有し、前記投影光学系の最終面と該基板との間隙に満たされた液体と前記投影光学系と該原版とを介して該基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系に含まれる最終光学素子の周囲に配されたノズル部材を有し、
前記最終光学素子に対向するように配された該基板に対向する、前記ノズル部材の対向面は、
前記最終光学素子の光軸に直交する面に実質的に平行に配された、該間隙に該液体を供給するための供給口と、
前記供給口より該光軸から遠くに配された、該間隙から該液体を回収するための第１の回収口とを有し、
該対向面のうち前記供給口と前記第１の回収口との間に配された部分は、該光軸に直交する面に実質的に平行な第１の部分と、前記供給口と該第１の部分との間に配された、斜面を含む第２の部分とを含み、
該第１の部分と該基板との第１の間隔は、前記供給口と該基板との第２の間隔より大きく、該斜面は、該光軸に近づくほど該基板に近づく、ように構成されている、
ことを特徴とする露光装置である。

本発明の第２の側面は、上記第１の側面の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
該露光された基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイス製造方法である。

本発明によれば、例えば、解像力及びスループットに優れた露光装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
ここで、図１は、第１の実施形態の露光装置１の構成を示す概略断面図である。

露光装置１は、投影光学系３０とウェハ４０との間隙に液体（液浸液）ＬＷを満たした状態で、レチクル２０に形成された回路パターン、投影光学系３０および液体ＬＷを介し、ステップ・アンド・スキャン方式でウェハ４０を露光する液浸型の投影露光装置である。ここで、ＯＡは、投影光学系３０の光軸である。露光装置１はステップ・アンド・リピート方式にも適用することができる。

露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２５と、投影光学系３０と、ウェハ４０を載置するウェハステージ（基板ステージともいう）４５と、測距装置５０と、ステージ制御部６０と、その他の部材とを有する。その他の部材は、媒体供給部７０と、液浸制御部８０と、液体回収部９０と、部材１００（ノズル部材１００ともいう）を含む。

照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明するための光源部１２と照明光学系１４とを有する。

光源部１２は、本実施形態では、光源として、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを使用する。但し、光源部１２は、ＡｒＦエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを使用してもよいし、水銀ランプやキセノンランプなどのランプを使用してもよい。

照明光学系１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、オプティカルインテグレーター、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。

レチクル２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１の外部から搬送され、可動のレチクルステージ２５に保持される。レチクル２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り、ウェハ４０上に投影される。レチクル２０とウェハ４０は、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、レチクル２０とウェハ４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０のパターンをウェハ４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置の場合は、レチクル２０とウェハ４０とを静止させた状態で露光が行われる。

レチクルステージ２５は、定盤２７により支持されている。レチクルステージ２５は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル２０を保持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、走査方向（本実施形態では、Ｘ軸方向）にレチクルステージ２５を駆動することでレチクル２０を移動することができる。

投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光をウェハ４０上に結像（投影）する機能を有する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる屈折光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する反射屈折光学系等を使用することができる。

ウェハ４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１の外部から搬送され、可動のウェハステージ４５により保持される。ウェハ４０は、被露光体であり、液晶基板、その他の被露光体を広く含む。ウェハ４０には、フォトレジストが塗布されている。

同面板（液体保持部）４４は、ウェハステージ４５に支持されたウェハ４０の表面とウェハ４０の外側の領域（ウェハステージ４５）とをほぼ同一の高さにし、液体ＬＷを保持するための板である。同面板４４は、ウェハ４０の表面とほぼ同じ高さであることで、ウェハ４０の外周付近のショットを露光する際に、ウェハ４０の外側の領域においても液体ＬＷを保持する（液膜を形成する）ことを可能にする。

同面板４４の液体ＬＷと接する面の材料（コーティング材料等）としては、例えば、液体が水（純水）の場合、一般的に撥水性（撥液性）が高いことが知られているフッ素系樹脂や蒸着重合樹脂等を使用することができる。具体的には、フッ素系樹脂としてテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を含む重合体を広く用いることができる。より具体的には、ＴＦＥを重合させたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。また、ＴＦＥとパーフルオロアルコキシエチレンとを共重合させたパーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂（ＰＦＡ）、ＴＦＥとヘキサフルオロプロピレンとを共重合させたパーフルオロエチレン−プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）などが挙げられる。

また、蒸着重合樹脂としては、パラキシリレン、またはその誘導体を含む重合体を使用することができる。具体的には、パリレン（米国のユニオン・カーバイド・ケミカル・アンド・プラスチック社（ＵＣＣ）が開発したポリパラキシリレン樹脂）が挙げられる。より具体的には、パリレンＮ（ＵＣＣ社製ポリパラキシリレンの商品名）、パリレンＣ（ＵＣＣ社製ポリモノクロルパラキシリレンの商品名）、パリレンＤ（ＵＣＣ社製ポリジクロロパラキシリレンの商品名）等が挙げられる。

これらの樹脂は、その重合度もしくは重合比の調整、又は官能基もしくは誘導体の導入による調整を行うことにより、液体に対する接触角を調整ことができる。

また、パーフルオロアルキル基含有シラン（ヘプタデカフルオロデシルシラン）などのシランカップリング剤で表面処理をしてもよい。更に、フッ素樹脂コート等を施した同面板４４の表面に、凹凸又は針状の微細構造を設け、表面粗さを調整してもよい。同面板４４の表面に微細構造（凹凸）を設けることにより、濡れ易い材料をより濡れ易く、濡れにくい材料をより濡れにくくすることができる。換言すれば、同面板４４の表面に微細構造（凹凸）を設けることにより、同面板４４の接触角を見掛け上大きくすることができる。

ウェハステージ４５は、定盤４７により支持されており、図示しないウェハチャックを介してウェハ４０を保持する。ウェハステージ４５は、ウェハ４０の上下方向（鉛直方向、即ち、Ｚ軸方向）の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部６０によって制御される。ウェハステージ４５は、露光時において、投影光学系３０の焦点面にウェハ４０の表面が常に高精度に合致するように、ステージ制御部６０によって制御される。

測距装置５０は、レチクルステージ２５の位置及びウェハステージ４５の２次元的な位置を、参照ミラー５２及び５４、及び、レーザー干渉計５６及び５８を介してリアルタイムに計測する。測距装置５０による測距結果は、ステージ制御部６０に伝達される。ステージ制御部６０は、かかる測距結果に基づいて、位置決めや同期制御のために、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５を一定の速度比率で駆動する。

ステージ制御部６０は、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５の駆動を制御する。

媒体供給部７０は、図２に示すように、投影光学系３０とウェハ４０との間の空間又は間隙に液体ＬＷを供給する機能を有する。媒体供給部７０は、本実施形態では、図示しない生成装置と、脱気装置と、温度制御装置と、液体供給配管７２とを有する。換言すれば、媒体供給部７０は、投影光学系３０の最終面の周囲に配置された液体供給配管７２（の液体供給口１０１）を介して液体ＬＷを供給し、投影光学系３０とウェハ４０との間の空間に液体ＬＷの液膜を形成する。なお、投影光学系３０とウェハ４０との間の距離は、液体ＬＷの液膜を安定に形成、且つ、除去できる程度であることが好ましく、例えば、１．０ｍｍ程度とするとよい。

媒体供給部７０は、例えば、液体ＬＷを貯めるタンク、液体ＬＷを送り出す圧送装置、液体ＬＷの供給流量を制御する流量制御装置を含む。

液体ＬＷは、露光光の吸収が少ないものの中から選択され、更に、石英や蛍石などの屈折系光学素子と同程度の屈折率を有することが好ましい。具体的には、液体ＬＷは、純水、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）などが使用される。また、液体ＬＷは、予め、図示しない脱気装置を用いて溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これにより、液体ＬＷは、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収できる。例えば、空気中に多く含まれる窒素及び酸素を対象とし、液体ＬＷに溶存可能なガス量の８０％を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。勿論、図示しない脱気装置を露光装置に備えて、常に液体中の溶存ガスを取り除きながら媒体供給部７０に液体ＬＷを供給してもよい。

生成装置は、図示しない原料水供給源から供給される原料水中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体ＬＷを生成する。生成装置により生成された液体ＬＷは、脱気装置に供給される。

脱気装置は、液体ＬＷに脱気処理を施し、液体ＬＷの溶存酸素及び溶存窒素を低減する。脱気装置は、例えば、膜モジュールと真空ポンプによって構成される。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて、一方に液体ＬＷを流し、他方を真空にして液体ＬＷ中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す装置が好適である。

温度制御装置は、液体ＬＷを所定の温度に制御する機能を有する。

液体供給配管７２は、脱気装置及び温度制御装置によって脱気処理及び温度制御が施された液体ＬＷを、後述する部材１００に形成された液体供給口１０１を介して投影光学系３０とウェハ４０との間の空間に供給する。即ち、液体供給配管７２は、液体供給口１０１に接続されている。ここで、図２は、後述する部材１００を示す概略断面図である。

液体供給配管７２は、液体ＬＷを汚染しないように、溶出物質が少ないポリテトラフルオロエチレン（ポリ四弗化エチレン）樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体ＬＷに純水以外の液体を用いる場合には、液体ＬＷに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で液体供給配管７２を構成すればよい。

液浸制御部８０は、ウェハステージ４５の現在位置、速度、加速度、目標位置及び移動方向などの情報をステージ制御部６０から取得し、かかる情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。液浸制御部８０は、液体ＬＷの供給及び回収の切り替え、停止、供給及び回収する液体ＬＷの流量制御等の制御指令を、媒体供給部７０や媒体回収部９０に与える。

媒体回収部９０は、媒体供給部７０によって供給された液体ＬＷを回収する機能を有し、本実施形態では、液体回収配管９２を有する。媒体回収部９０は、例えば、回収した液体ＬＷを一時的に貯めるタンク、液体ＬＷを吸い取る吸引部、液体ＬＷの回収流量を制御するための流量制御装置などから構成される。

液体回収配管９２は、供給された液体ＬＷを後述する部材１００に形成された液体回収口（第１の回収口ともいう）１０３を介して回収する。液体回収配管９２は、液体ＬＷを汚染しないように、溶出物質が少ないポリテトラフルオロエチレン（ポリ四弗化エチレン）樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体ＬＷに純水以外の液体を用いる場合には、液体ＬＷに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で液体回収配管９２を構成すればよい。

図３に、図２に示す断面図を−Ｚ方向から見た概略図を示す。投影光学系３０の最終光学部材（最終光学素子ともいう）３１を取り囲むように部材１００が形成される。ここで、ＯＡは、最終光学部材３１の光軸である。部材１００と最終光学部材３１は直接接することがないように支持されている。部材１００には液体供給口１０１と、液体回収口１０３が形成される（部材１００をノズル部材ともいう）。液体供給口１０１は、液体ＬＷを供給するための供給口であり、空間１０２を介して液体供給配管７２に接続される。空間１０２は液体供給配管７２から均一に液体供給口１０１に液体を供給するための流路を形成する空間である。本実施例では液体供給口１０１はウェハ４０に対向している。液体供給口１０１は、投影光学系３０の近傍に形成されており、円周（円環）状に配置される。液体供給口１０１は、本実施形態では、円環状に形成されているが、その形状は円環に限られるものではない。また、投影光学系３０の周囲に連続する閉じた形状でなくてもよく、すなわち、断続的に形成されていてもよい。

図２では液体供給口１０１には、多孔質部材を嵌め込まれているが、スリット状の開口であってもよい。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状（粉状）の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料（少なくとも表面を構成する材料）としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣなどが好適である。

液体回収口１０３は、供給した液体ＬＷを回収するための開口であり、空間１０４を介して液体回収配管９２に接続する。液体回収口１０３は気体を回収することもできる。空間１０４は液体回収口１０３から均一に液体を回収するための流路を形成するための空間である。

本実施例では液体回収口１０３はウェハ４０に対向している。液体回収口１０３は、同心円状の回収口である。なお、液体回収口１０３は、スポンジなどの多孔質材料を嵌め込んでもよいし、スリット状の開口であってもよい。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状（粉状）の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料（少なくとも表面を構成する材料）としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣなどが好適である。液体回収口１０３は、図２乃至３に示すように、液体供給口１０１よりも外周に形成される。液体回収口１０３が液体供給口１０１よりも外側にあることにより、液体ＬＷが投影光学系３０の周辺部に漏れだしにくくなる。液体回収口１０３は、本実施形態では、円環状に形成されているが、液体供給口１０１同様、形状は円環に限られず、また、投影光学系３０の周囲に断続的に形成されていてもよい。

ウェハステージ４５の高速移動に伴って液体ＬＷが移動する際の様子を図２に示す。ウェハステージ４５の−Ｘ方向の移動に伴って液体ＬＷが−Ｘ方向に移動する。ここで、部材１００の面１１５（基板に対向する対向面）上に形成された液体供給口１０１からウェハ４０の表面までの距離（間隔）が、同じく面１１５上に形成された液体回収口１０３からウェハ４０の表面までの距離よりも短く（小さく）なるように構成している。このように液体供給口１０１のウェハ面までの距離を液体回収口１０３のウェハ面までの距離よりも短くすることで、より狭い空間に液体が流れ込もうとするために、液体ＬＷの界面が液体供給口近傍に到達しにくくすることができる。また、液体供給口１０１からウェハ４０までの距離を短くすることで、液体供給口１０１から光軸ＯＡに関し外側（液体供給口１０１より光軸ＯＡから遠い側）に流れ出す液体ＬＷの動圧を高めることができる。これにより、液体ＬＷの界面や界面近傍で発生する気泡を最終光学部材３１とウェハ４０との間の領域に到達しにくくすることができる。このようにして、液体ＬＷの界面が液体供給口１０１の近傍に到達するのを抑制することで、露光不良を低減することができる。

更に、ウェハステージ４５の高速移動の際に、液体ＬＷの界面（気液界面）は部材１００の面１１５における第１の部分（最終光学部材３１の光軸ＯＡに直交する面に実質的に平行な部分）１１４に沿って移動する。第１の部分１１４からウェハ４０の表面までの間隔が狭い（例えば１ｍｍ以下）場合、界面のメニスカス形状の変化により、液体ＬＷの圧力変動が大きくなり、最終光学部材３１やウェハステージ４５に振動が伝わり露光精度を低下させる。よって、液体ＬＷの圧力変動を抑制するために、第１の部分１１４からウェハ４０の表面までの距離は１ｍｍより長くすることが好ましい。

また、第１の部分１１４からウェハ４０の表面までの間隔が広い（例えば３ｍｍ以上）場合、ウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出す液体ＬＷの量が多くなり、液体ＬＷが飛散しやすくなる。よって、液体ＬＷの飛散を抑制するために、第１の部分１１４からウェハ４０の表面までの距離は３ｍｍより短くすることが好ましい。

更に、第１の部分１１４又は第１の部分１１４と実質的に同一の面内に形成された液体回収口１０３に液体ＬＷの界面を維持するために、回収口１０３、第１の部分１１４、及び斜面を含む第２の部分１１１は親液処理されている。更には、面１１５に形成された供給口１０１（光軸ＯＡに直交する面に実質的に平行）及び供給口１０１と同一の面内に配された部分に関しても親液処理することで、最終光学部材３１下に液膜を形成する際にも気泡が混入するのを抑制することが可能である。

親液処理する材料としては、液体ＬＷが純水の場合、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣ、高安定性ガラスセラミック（例えばゼロデュア、Ｓｃｈｏｔｔ社製）などが好適である。また、液体ＬＷに純水以外の液体を用いる場合には、該液体に耐性を有し、該液体に溶出する物質が少なく、且つ該液体に関し親液性を示す材料を広く用いることができる。

また、ウェハステージ４５の高速移動に伴う液体ＬＷの伸び出しを抑制するために、面１１５における回収口１０３よりも光軸ＯＡから遠い部分に関しては撥液処理（撥液性に）する。液体ＬＷが純水である場合、撥液処理する材料として、フッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シラン、を用いることで、撥液（撥水）処理したその表面に対する純水の接触角を９０度以上（該表面を撥液性）にすることができる。

また、第２の部分１１１における斜面が直角（光軸ＯＡに平行）に近いほど、ウェハステージ４５が高速かつ長距離移動する場合に、界面の一部が第２の部分１１１を行き来することがある。その際に、第２の部分１１１で気泡を巻き込みやすくなる。そのため、図２に示すように、第２の部分１１１における斜面とウェハ４０との距離（間隔）を光軸ＯＡから離れるほど長く（大きく）なるようにする。このように第２の部分１１１に傾斜（斜面）を設けることにより、気泡を巻き込みにくくすることが可能である。この場合、部材１００が当該斜面を提供している。

第２の部分１１１における斜面の傾斜に関しては、気泡の発生を抑制するために、光軸ＯＡに直交する面に対して４５度以下に設定することが好ましい。

第１の部分１１４に傾斜や凹凸を設けることは、ウェハステージ４５の高速移動に伴って液体ＬＷが第１の部分１１４を行き来するため、好ましくない。すなわち、第１の部分１１４に傾斜や凹凸を設けた場合、液体ＬＷの界面の高さが場所によって変化するために液体ＬＷの界面が安定せず、液体ＬＷの圧力変動が大きくなる。当該圧力変動は、露光精度を低下させ得る。そのため、第１の部分１１４は、ウェハ４０の表面に対し略平行（光軸ＯＡに直交する面に実質的に平行となるよう）にすることが好ましい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態を図１２に示す。図１２は、部材（ノズル部材）１００ｄの概略断面図である。部材１００ｄの面１１５は、液体供給口１０１を有し、液体供給口１０１より光軸ＯＡから遠い部分に液体回収口１０３を有する。更に、部材１００ｄの面１１５は、液体供給口１０１と第１の部分１１４との間に、斜面を含む第２の部分１１１を有し、第１の部分１１４と液体回収口１０３との間に、凹部１１２ｄを有する。

先の実施形態と同様に、第１の部分１１４に液体ＬＷの界面を維持するために、第１の部分１１４及び第２の部分１１１は親液処理されている。更に、面１１５における供給口１０１及び供給口１０１と同一面内にある部分に関しても、親液処理されている。

図２では、ウェハステージ４５の−Ｘ方向の移動に伴って液体ＬＷが−Ｘ方向に移動する際に、液体供給口１０１からウェハ４０の表面までの間隔が第１の部分１１４からウェハ４０の表面までの間隔よりも小さくなるように構成した。当該構成により、液体ＬＷの界面を液体供給口１０１の近傍に到達しにくくすることができた。

図１２に示す構成でも、第１の部分１１４からウェハ４０までの間隔よりも液体供給口１０１からウェハ４０までの間隔が小さくなるように構成することで、図２に示す構成と同様の効果を得ることができる。すなわち、ウェハステージ４５の−Ｘ方向の移動に伴って液体ＬＷが−Ｘ方向に移動する際に、液体ＬＷの界面を液体供給口１０１の近傍に到達しにくくすることができる。

更に、図１２の構成では、液体回収口１０３からウェハ４０表面までの間隔を第１の部分１１４からウェハ４０表面までの間隔よりも小さくしている。これにより、ウェハステージ４５を移動させた際に液体ＬＷが伸び出るのを効果的に抑えつつ液体回収口１０３から液体ＬＷを吸い込み易くすることができる。また、凹部１１２ｄ（ウェハ４０に向かって凹の部分を含む面）を設けることで、ウェハステージ４５の高速移動に伴う液体回収口１０３の外側への液体ＬＷの伸び出しを減らすことができ、液体ＬＷの飛散を低減することができる。また、凹部１１２ｄに撥液処理を施す（凹部１１２ｄを撥液性にする）ことで、凹部１１２ｄ内に液体ＬＷが溜まったままになるのを低減することができる。撥液処理を施さない場合には、液体ＬＷが凹部１１２ｄに溜まり、凹部１１２ｄで液体ＬＷがちぎれやすくなり、気泡の発生の原因となり得る。ここで、部材１００ｄが当該凹部を含む面１１５を提供している。

液体ＬＷが純水である場合、撥液処理に用いる材料として、フッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いることで、撥液（撥水）処理した部材表面に対する純水の接触角を９０度以上（該表面を撥液性）にすることができる。

また、図１２の構成では凹部１１２ｄを設けたが、凹部１１２ｄを設けることなく、第１の部分１１４と液体回収口１０３とを傾斜面により連続的につなげてもよい。

［第３の実施形態］
以下、図１３及び１４を参照して、ノズル部材の別の実施形態を説明する。ここで、図１３及び１４は、部材（ノズル部材）１００ｅおよび１１０ｅの概略断面図である。

先の実施形態では液体回収口１０３が部材１００ｄに設けられていたのに対し、本実施形態では液体回収口１０３ｅが第２部材１１０ｅに設けられ、第２部材１１０ｅが上下方向（Ｚ方向）の駆動機構１２０を介して部材１００ｅに支持されている。ここで、部材１００ｅおよび部材１１０ｅは、ノズル部材を構成している。

液体回収口１０３ｅから回収した液体及び気体は、空間１０４及び液体回収配管９２を介して、媒体回収部９０に回収される。空間１０４は、液体回収口１０３ｅから均一に液体を回収するために機能し、回収流路の一部を形成する。

図１３は、液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの間隔を小さく設定している状態を示し、図１４は、逆に、液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの間隔を大きく設定している状態を示している。間隔を変える条件としては、例えば、ウェハステージ４５の移動速度及び／又は移動距離がある。例えば、ウェハステージ４５が高速に長い距離を移動する際は、ノズル部材から伸び出ようとする液体ＬＷを回収するために、液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの間隔を小さくすることが好ましい。この場合、例えば、液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの距離を０．５ｍｍ以下にすれば、伸び出ようとする液体ＬＷを回収し易くなり、伸び出る液体ＬＷを低減させることができる。

しかし、液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの間隔を短くすると、液体回収口１０３ｅから液体ＬＷを回収する際の振動がウェハステージ４５に伝わりやすくなり、ウェハステージ４５の制御性能を低下させる。そのため、精度を要する露光時においては、図１４に示すように液体回収口１０３ｅからウェハ４０までの間隔を大きくすると、高精度にウェハステージ４５を制御することができる。

また、液体ＬＷの回収量を増やすために、液体回収口１０３ｅの排気量を大きくすると、液体回収口１０３ｅを形成する面が光軸ＯＡに垂直な面に平行に配されている場合、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡ寄りの側から多くの気体を吸い込む。この際、液体と気体と同時に吸い込むため、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡ寄りの側で気泡が発生する。このとき、ウェハステージ４５の移動方向が切り替わると、最終光学部材３１とウェハ４０との間に気泡が入り、露光不良の原因となり得る。そこで、図１３及び図１４に示すように、液体回収口１０３ｅを形成する面を光軸ＯＡに垂直な面に対し傾斜させて配している。すなわち、液体回収口１０３ｅを形成する面からウェハ４０までの間隔を、光軸ＯＡから遠ざかるほど大きく設定している。このようにすれば、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡから遠い側に伸び出そうとする液体ＬＷを回収しつつ、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡに近い側から気体を吸い込みにくくすることができる。よって、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡに近い側での気泡の発生を低減させることができ、露光不良の発生を低減させることができる。

また、本実施形態では、部材１００ｅと第２部材１１０ｅとの間に隙間（気体流路ともいう）１１３を設けている。隙間１１３を設けない場合、第２部材１１０ｅを上下方向（Ｚ方向）に駆動させると、液体ＬＷの圧力が変化し、露光不良の原因となり得る。そのため、部材１００ｅとウェハ４０との間の空間と、部材１００ｅより光軸ＯＡから遠い側の外部の空間とを連通させる（両空間の間で気体の流通を可能とする）ための隙間（気体流路）１１３を設けている。隙間（気体流路）１１３は、部材１００ｅと第２部材１１０ｅとの間に形成された空間の気圧を調整するように構成されている。

また、先の実施形態と同様に、隙間１１３を形成する面１１５の部分（凹部）を撥液処理すれば、隙間１１３内に液体ＬＷが浸入するのを低減させることができる。更に、液体ＬＷを回収しやすくするために、液体回収口１０３ｅを親液処理し、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡから遠い第２部材１１０ｅの部分を撥液処理すれば、液体回収口１０３ｅより光軸ＯＡから遠い側への液体ＬＷの伸び出しを低減させることができる。

液体ＬＷが純水である場合、面１１５を撥液処理する材料として、フッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いれば、撥液処理した部分の表面に対する液体ＬＷの接触角を９０度以上にすることができる。

本実施形態では、隙間１１３は、部材１００ｅとウェハ４０との間の空間と部材１００ｅより光軸ＯＡから外側の外部の空間とを連通させるための隙間とした。しかし、代替的に、振動を伝えにくく且つ柔軟な接続部材（樹脂又は金属等で構成可能）によって部材１００ｅと第２部材１１０ｅとを接続してもよい。この場合、部材１００ｅと第２部材１１０ｅとの隙間１１３を塞ぐ当該接続部材に、気体流路を構成する不図示の気体供給回収配管を貫通させる。そして、気体供給回収配管内の圧力を測定し、該圧力が予め定められた圧力になるように、気体供給回収配管を介して気体の供給回収を行うように構成する。

また、例えば、第２部材１１０ｅを、光軸ＯＡを囲む方向に沿って、複数に分割することにより、部材１００ｅとウェハ４０との間の空間と部材１００ｅより光軸ＯＡから外側の空間とを連通するような気体流路を設けてもよい。

［第４の実施形態］
以下、図１５を参照して、ノズル部材の別の実施形態を説明する。ここで、図１５は、ノズル部材を構成する部材１００ｅ及び第２部材１１０ｆの概略断面図である。

本実施形態では、第２部材１１０ｆにおいて、液体回収口１０３ｆより光軸ＯＡから遠い側に気体供給口（気体放出口ともいう）１０７ｆが構成されている。また、第２部材１１０ｆは、上下方向（Ｚ方向）の駆動機構１２０を介して部材１００ｅに接続されている。

図１５では、気体供給口１０７ｆとして、スリット状の開口を示しているが、該開口に多孔質部材を嵌め込んであってもよい。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状（粉状）の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料（少なくとも表面を構成する材料）としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣなどが好適である。

気体供給口１０７ｆは、空間１０８を介して気体供給配管９４に接続される。空間１０８は、気体供給口１０７ｆから均一に気体を供給するために機能し、気体の流路の一部を形成している。気体供給配管９４は、媒体供給部７０に接続される。本実施形態では、媒体供給部７０は、先の実施形態におけるものに加え、図示しない気体温度調節器と、蒸気生成器と、気体の供給流量を調節する流量調節器とを含む。

本実施形態では、ウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出そうとする液体ＬＷを回収し、且つ、液体ＬＷの伸び出しを低減させるために、気体供給口１０７ｆから気体を供給しつつ、液体回収口１０３ｆから液体ＬＷを回収する。ここで、気体供給口１０７ｆと液体回収口１０３ｆとの間に隙間１０９を設けている。隙間１０９は、気体供給口１０７ｆから供給された気体が部材１００ｅより光軸ＯＡから遠い側の空間に抜けるための隙間である。

一般的に、液体回収口１０３ｆから液体ＬＷを吸引（回収）し始めると、液体回収口１０３ｆにおける液体ＬＷの流速が、気体を吸引している場合と比較して、大幅に減少する。そのため、吸引しきれない液体ＬＷが外側（液体回収口１０３ｆより光軸ＯＡから遠い側）に漏れ出そうとする。しかし、本実施形態では、液体回収口１０３ｆの外側に設けた気体供給口１０７ｆから気体を吹き付けることにより、液体ＬＷの伸び出しを抑えることができる。また、液体回収口１０３ｆと気体供給口１０７ｆとの間には、液体ＬＷを吸い上げない程度の断面積を有し、気体の流路となる隙間１０９が形成されている。なお、かかる隙間１０９がない場合でも、気体供給口１０７ｆがない場合に比べ、ウェハステージ４５の移動により漏れ出した液体ＬＷの伸び出しを抑制する又は低減させることができる。

また、本実施形態においても、先の実施形態と同様に、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を調節することで、要求されるスループットと精度とに合せた露光処理を行うことができる。

当該間隔を変える条件としては、例えば、ウェハステージ４５の移動速度及び／又は移動距離がある。例えば、ウェハステージ４５が高速に長い距離を移動する際は、液体ＬＷの伸び出しを抑制して液体ＬＷを回収するために、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を小さくすることが好ましい。この場合、例えば、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの距離を０．５ｍｍ以下にすれば、液体ＬＷの伸び出しを抑制することができる。

しかし、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を小さくすると、液体回収口１０３ｆから液体ＬＷを回収する際の振動がウェハステージ４５に伝わりやすくなり、ウェハステージ４５の制御性能を低下させ得る。そのため、精度を要する露光時においては、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を大きくすれば、高精度にウェハステージ４５を制御することができる。また、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を０．５ｍｍより大きくした場合、ウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出した液体ＬＷが気体供給口１０７ｆから供給した気体により、ちぎれやすくする。そのため、第２部材１１０ｆからウェハ４０までの間隔を０．５ｍｍより大きくした場合には、気体供給口１０７ｆからの気体の供給を停止するようにしてもよい。このように制御することで、要求されるスループットと精度とに合せた露光処理を行うことができる。

また、液体回収口１０３ｆ及びその周囲を親液処理し、それ以外の第２部材１１０ｆの表面を撥液処理すれば、より少ない気体の噴出量で液体ＬＷの伸び出しを抑制することができる。

また、先の実施形態と同様に、液体ＬＷが純水である場合、面１１５（第２部材１１０ｆの表面等）を撥液処理する材料として、フッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いることができる。そうすれば、撥液処理した部分の表面に対する液体ＬＷの接触角を９０度以上（該表面を撥液性）にすることができる。

また、液体ＬＷの飛散を防止するために供給される気体が液体ＬＷの組成を有する蒸気を含まないドライエア又は不活性ガスである場合、液体ＬＷが蒸発しやすくなり、かかる蒸発に伴う気化熱の影響でウェハ４０が冷却される。これにより、ウェハ４０の温度が低下してウェハ４０の表面が変形し、露光精度の低下を招き得る。

そこで、本実施形態では、気体供給口１０７ｆから供給する気体に、液体ＬＷと同じ物質の蒸気又は液体ＬＷが気化した蒸気の組成を有する蒸気を、不図示の蒸気生成器を用いて含ませる。換言すれば、気体供給口１０７ｆから、液体ＬＷの蒸気を混入させた気体を供給する。また、同時に、不図示の気体温度調節器を用いて、所定の温度に調節された気体を供給する。これにより、液体ＬＷの蒸発を低減させることが可能となり、液体ＬＷの気化熱に起因する露光精度の低下を低減させることができる。

また、液体回収口１０３ｆから回収される気体の流量は、気体供給口１０７ｆから供給される気体の流量とほぼ同じ、又は、気体供給口１０７ｆから供給される気体の量より多くすることが好ましい。このような設定にすることにより、液体ＬＷの界面から蒸発する液体ＬＷの蒸気と気体供給口１０７ｆから供給される気体とが、部材１００ｅより光軸ＯＡから遠い側の空間に漏れ出すのを低減させることができる。

また、図１６に本実施形態の変形例を示す。図１５に示した実施形態との違いは、気体供給口１０７ｆの外側に設けた気体回収口１２１である。さらに、投影光学系を支持する支持部材（鏡筒）１２４と第２部材１１０ｆとを接続するフレキシブルな接続部材１２３と、支持部材１２４を貫通する気体供給回収配管９６（気体流路）とである。

気体供給口１０７ｆの気体の噴出角度や気体の拡散により、液体ＬＷの蒸気や気体供給口１０７ｆから供給される気体が、部材１００ｅより光軸ＯＡから遠い側の空間に漏れ出すことがある。例えば、液体ＬＷに純水より高い屈折率を有する有機系・無機系の物質を使用する場合、該物質が酸素を吸収すると、液体ＬＷの露光光透過率が低下し、スループットを低下させる。このような場合、気体供給口１０７ｆから供給される気体としては、窒素など、酸素を含まない不活性ガスが好ましい。このとき、ウェハステージ４５の配される空間の雰囲気が空気である場合には、部材１００ｅより光軸ＯＡから遠い側に不活性ガスが漏れ出すと、レーザー干渉計５６及び５８の測定誤差を大きくする原因となり得る。そこで、気体供給口１０７ｆより光軸ＯＡから遠い側に気体回収口１２１を設ければ、不活性ガスや液体ＬＷの蒸気の漏れ出しを低減させることができる。

また、振動を伝えにくく且つ柔軟な接続部材１２３（樹脂又は金属等により構成可能）によって支持部材１２４と第２部材１１０ｆとを接続し、支持部材１２４に、気体流路を構成する気体供給回収配管９６を貫通させている。そして、気体供給回収配管内の圧力を測定し、該圧力が予め定められた圧力になるように、気体供給回収配管９６を介して気体の供給回収を行うように気体供給回収手段を構成する。当該気体供給回収手段は、気体供給回収配管９６（気体流路）を介した隙間１１３（面１１５の凹の部分に接する空間）への不活性ガスの供給及び気体供給回収配管９６（気体流路）を介した隙間１１３からの不活性ガスの回収の少なくとも一方を行う。係る構成により、第２部材１１０ｆを上下動させても、隙間１１３の気圧を実質的に一定に維持することができる。また、気体供給回収配管に供給する気体に、気体供給口１０７ｆから供給する気体と同じ不活性ガス（不活性ガスであれば、その組成は必ずしも同じでなくてよい）を使用することにより、液体ＬＷ近傍の酸素濃度を低くすることができる。

［第５の実施形態］
以下、図４乃至５を参照して、部材１００の別の実施形態を説明する。ここで、図４は、部材１００ａの概略断面図であり、図５は部材１００ａを−Ｚ方向から見た概略図である。部材１００ａには、液体供給口１０１と、液体回収口１０３と、第２液体回収口（第２の回収口ともいう）１０５とが形成される。部材１００ａは、図２に示す部材１００と比較して、第２液体回収口１０５のみが相違する。

第２液体回収口１０５は、ウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出した液膜ＬＷを回収するための回収口である。第２液体回収口１０５は空間１０６を介して液体回収配管９３に接続される。空間１０６は第２液体回収口１０５から均一に液体を回収するための空間である。第２の液体回収口１０５は気体も回収することができる。本実施例では第２液体回収口１０５はウェハ４０に対向している。第２液体回収口１０５は、液体回収口１０３に対し同心円状に配置される。なお、第２液体回収口１０５は、スポンジなどの多孔質材料を嵌め込んでもよいし、スリット状の開口であってもよい。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状（粉状）の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料（少なくとも表面を構成する材料）としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣなどが好適である。第２液体回収口１０５は、液体回収口（第１の回収口ともいう）１０３よりも光軸ＯＡに対し外側（液体回収口１０３より光軸ＯＡから遠い側）に形成される。第２液体回収口１０５が液体回収口１０３よりも外側にあることにより、液体ＬＷが投影光学系３０の周辺部に漏れだしにくくなる。第２液体回収口１０５は、本実施形態では、円環状に形成されているが、液体供給口１０１同様、形状は円環に限られず、また、投影光学系３０の周囲に断続的に形成されていてもよい。

［第６の実施形態］
また、別の実施形態を図６に示す。図６は、部材１００ｂの概略断面図である。部材１００ｂには、液体供給口１０１と、液体回収口１０３と、第２液体回収口１０５とが形成される。図６に示すように第２液体回収口１０５のウェハ４０までの間隔を液体回収口１０３のウェハ４０までの間隔よりも短くすることで、より高速でウェハステージ４５を移動させた際に薄く伸び出した液膜ＬＷを吸い込みやすくすることが可能である。また、液体回収口１０３と液体回収口１０５の間に溝１１２（ウェハに向かって凹の部分を含む面）を設けることで、第２液体回収口１０５の外周部に漏れ出す液体ＬＷを減らすことができ、液体ＬＷが飛散するのを抑制することが可能である。また、溝１１２に撥液処理を施す（溝１１２を撥液性にする）ことで、溝１１２内に液体ＬＷが溜まったままになるのを抑制することができる。撥液処理がない場合には液体ＬＷが溝１１２に溜まり、溝で液体ＬＷがちぎれやすくなり、気泡の発生の原因になる。ここで、部材１００ｂが当該凹の部分を含む面を提供している。

また、撥液処理する材料としてはフッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いることで、液体ＬＷが純水である場合に、撥液（撥水）処理したその表面の接触角を９０度以上（該表面を撥液性）にすることができる。

また、図６では溝１１２を設けた実施例を示したが、溝１１２を設けることなく、液体回収口１０３と液体回収口１０５とを連続的に傾斜面を設けてつなげてもよい。その場合、図６に示す構成ほど液体ＬＷが第２液体回収口１０５の外側に漏れ出す量を抑制できない。しかし、図４に示した第２液体回収口１０５と液体回収口１０３とをウェハ４０から同じ高さに設ける場合に比べ、ウェハステージ４５の高速移動に伴って薄く伸び出した液体ＬＷをより多く回収することが可能である。

［第７の実施形態］
以下、図７乃至８を参照して、部材１００の別の実施形態を説明する。ここで、図７乃至８は、部材１００ｃの概略断面図である。

先の実施例との違いは第２液体回収口１０５を有する第２部材１１０が上下方向（Ｚ方向）の駆動機構１２０を介して部材１００ｃと接続されていることである。

第２部材１１０にはウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出した液膜ＬＷを回収するための第２液体回収口１０５を有する。第２液体回収口１０５から回収した気体と液体は空間１０６を介して、液体回収配管９３より回収され、媒体回収部９０に回収される。空間１０６は第２液体回収口１０５から均一に液体を回収するための流路を形成するための空間である。

図７は第２部材１１０からウェハ４０までの間隔を短く設定している図であり、逆に図８は第２部材１１０からウェハ４０までの間隔を長く設定している図である。間隔を変える条件としては、例えば、ウェハステージの移動速度及び／又は移動距離がある。例えば、ウェハステージ４５が高速に長い距離を移動する際に、薄く伸び出した液体ＬＷを回収するために、第２部材１１０からウェハ４０までの間隔を短くすることが好ましい。この場合、第２液体回収口１０５からウェハ４０までの距離を０．５ｍｍ以下にすることで、伸び出した液膜ＬＷを回収しやすくすることができる。

しかし、第２液体回収口１０５からウェハ４０までの間隔を短くすることで、第２液体回収口１０５から液体ＬＷを回収する際の振動がウェハステージ４５に伝わりやすくなり、ウェハステージ４５の制御性能を低下させる。そのため、精度を要する露光時においては、図６に示すように第２液体回収口１０５からウェハ４０までの間隔を大きくすることで高精度にウェハステージ４５を制御することが可能である。更に、第２液体回収口１０５から液体を回収する際の振動が露光精度を低下させる場合には、第２液体回収口１０５からの回収を停止することが好ましい。

また、本実施形態では第２部材１１０と部材１００ｃの間に隙間（気体流路ともいう）１１３を設けている。液体供給口１０１からの供給量に対し、液体回収口１０３から多くの気体を回収する。隙間１１３を設けない場合、第２液体回収口１０５とウェハ４０の間隔から多くの気体を吸い込み、その気体の流速が数十ｍ／ｓｅｃを超える。流入する気体の影響で液体ＬＷの界面が不安定になり気泡が発生しやすくなり、露光不良の原因となる。そのため、部材１００ｃとウェハ４０との間の空間と、光軸ＯＡに関し部材１００ｃの外部の空間（部材１００ｃより光軸ＯＡから遠い側の空間）とを連通させる（両空間の間で気体の移動を可能とする）ための隙間（気体流路）１１３を設けている。隙間（気体流路）１１３は、液体回収口１０３と第２液体回収口１０５との間に形成され且つ気体で満たされる空間の気圧を調整するように構成されている。

また。先の実施形態同様に隙間１１３を形成する壁面を撥液処理することで、隙間１１３内に液体ＬＷが溜まったままになるのを抑制することができる。更に液体ＬＷを回収しやすくするために、第２液体回収口１０５を親液処理し、第２液体回収口１０５を除く第２部材１１０を撥液処理する。そうすることで、光軸ＯＡに関し第２部材１１０の外側（第２部材１１０より光軸ＯＡから遠い側）への液体ＬＷの伸び出しを抑制することが可能である。

撥液処理する材料としてはフッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いることで、液体ＬＷが純水である場合に、撥液処理したその表面の接触角を９０度以上にすることができる。

本実施形態では隙間１１３は部材１００ｃとウェハ４０の間の空間と部材１００ｃの外部を連通させるための隙間と説明したが、代替的に、振動を伝えにくく、且つ、柔らかい樹脂やフレキシブルな金属によって部材１００ｃと第２部材１１０とを接続してもよい。この場合、部材１００ｃと第２部材１１０との隙間１１３を塞ぐ部材に、気体流路を構成する不図示の気体供給回収配管を接続し、気体供給回収配管内の圧力を測定し、その圧力を予め定めた圧力に保つように気体の供給回収を行うように構成してもよい。

また、例えば、第２部材１１０を複数に分割することで、光軸ＯＡに関し第２部材１１０の内外を連通するような気体流路を設け、第２液体回収口１０５とウェハ４０との間で気体の流速が数十ｍ／ｓｅｃのように速くなりすぎないように構成してもよい。

［第８の実施形態］
以下、図９を参照して、第２部材１１０の別の実施形態説明する。ここで、図９は、部材１００ｃと第２部材１１０ａの概略断面図である。

本実施例では第２部材１１０ａにおいて、光軸ＯＡに関し第２液体回収口１０５の外側（第２液体回収口１０５より光軸ＯＡから遠い側）に気体供給口（気体放出口ともいう）１０７が構成されている。また、第２部材１１０ａは上下方向（Ｚ方向）の駆動機構１２０を介して部材１００ｃに接続されている。

図９では気体供給口１０７には、スリット状の開口を示しているが、多孔質部材を嵌め込んであっても良い。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状（粉状）の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料（少なくとも表面を構成する材料）としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、熱処理によって表面のみにＳｉＯ_２を有するＳｉＣなどが好適である。

気体供給口１０７は空間１０８を介して気体供給配管９４に接続される。空間１０８は気体供給口１０７から均一に気体を供給するための流路を形成するための空間である。気体供給配管９４は媒体供給部７０に接続される。本実施形態では、媒体供給部７０は先の実施例に加え、図示しない気体温度制御装置、蒸気制御装置と、気体の供給流量を制御する流量制御器と、気体供給配管９４とを含む。

本実施例ではウェハステージ４５の高速移動に伴って薄く伸び出した液膜ＬＷを回収し、且つ、液体ＬＷの伸び出しを抑制するために、気体供給口１０７から気体を噴出しつつ、第２液体回収口１０５から伸び出した液体ＬＷを回収する。ここで、気体供給口１０７と第２液体回収口１０５の間に隙間１０９を設けている。隙間１０９は気体供給口１０８から供給する気体が部材１００ｃの外部の空間に抜けるための隙間である。

一般的に、第２液体回収口１０５から液体ＬＷを吸引（回収）し始めると、第２液体回収口１０５における液体ＬＷの流速が、気体を吸引している場合と比較して、大幅に減少する。そのため、吸引しきれない液体ＬＷが更に外側に漏れ出そうとする。しかし、本実施形態では、光軸ＯＡに関し第２液体回収口１０５の更に外側（第２液体回収口１０５より光軸ＯＡから更に遠い側）に設けた気体供給口１０７から気体を吹き付けることで、液体ＬＷの伸び出しを抑えることができる。また、第２液体回収口１０５と気体供給口１０７との間には液体ＬＷを吸い上げない程度の断面積を有し、気体の流路となる隙間１０９が形成されている。かかる隙間１０９がない場合でも、気体供給口１０７がない場合に比べ、ウェハステージ４５の移動で漏れ出した液体ＬＷの伸びを抑制することが可能である。

また、本実施例においても、先の実施例同様に第２部材１１０ａからウェハ４０までの高さを制御することで、要求されるスループットと精度とに合せた露光処理を行うことが可能である。

間隔を変える条件としては、例えば、ウェハステージの移動速度及び／又は移動距離がある。例えば、ウェハステージ４５が高速に長い距離を移動する際に、液体ＬＷの伸び出しを抑制・回収するために、第２部材１１０ａからウェハ４０までの距離を短くすることが好ましい。この場合、第２部材１１０ａからウェハ４０までの距離を０．５ｍｍ以下にすることで、液膜ＬＷの伸び出しを抑制することが可能である。

しかし、第２部材１１０ａからウェハ４０までの間隔を短くすることで、第２液体回収口１０５から液体ＬＷを回収する際の振動がウェハステージ４５に伝わりやすくなり、ウェハステージ４５の制御性能を低下させる。そのため、精度を要する露光時においては、第２部材１１０ａからウェハ４０までの間隔を大きくすることで高精度にウェハステージ４５を制御することが可能である。また、第２部材１１０ａからウェハ４０までの間隔を０．５ｍｍ以上に設定した場合、気体供給口から供給する気体の影響で、ウェハステージ４５の高速移動に伴って伸び出した液体ＬＷをちぎれやすくする。そのため、第２部材１１０ａからウェハ４０までの間隔を０．５ｍｍ以上に設定した場合には気体供給口１０７からの気体の供給を停止するように設定する。更に、第２液体回収口１０５から液体を回収する際の振動が露光精度を低下させる場合には、第２液体回収口１０５からの回収を停止することが好ましい。

このように制御することで、要求されるスループットと精度とに合せた露光処理を行うことが可能である。

また、第２液体回収口１０５を親液処理し、第２液体回収口１０５を除く、気体供給口１０７を形成する第２部材１１０ａを撥液処理することで、より少ない気体の噴出量で液体ＬＷの伸び出しを抑制することが可能である。

また、先の実施例と同様に、撥液処理する材料としてはフッ素系樹脂、特に、ＰＴＦＥやＰＦＡ、パーフルオロアルキル基含有シランを用いることで、液体ＬＷが純水である場合に、撥液処理したその表面の接触角を９０度以上にすることができる。

また、液体ＬＷの飛散を防止するために供給される気体が液体ＬＷの組成を有する蒸気を含まないドライエア又は不活性ガスである場合、液体ＬＷが蒸発しやすくなり、かかる蒸発に伴う気化熱の影響でウェハ４０が冷却される。これにより、ウェハ４０の温度が低下し、ウェハ４０の表面が変形して露光精度の低下を招くことになる。

そこで、本実施形態では、気体供給口１０７から供給する気体に液体ＬＷと同じ物質の蒸気又は液体ＬＷが気化した蒸気の組成を有する蒸気を不図示の蒸気制御装置において含ませる。換言すれば、気体供給口１０７は、液体ＬＷの蒸気を混入させた気体を供給する。また、同時に、不図示の気体温度制御装置により、所望の温度に制御した気体を供給する。これにより、液体ＬＷの蒸発を抑えることが可能となり、液体ＬＷの気化熱に起因する露光精度の低下を防止することができる。

また、液体回収口１０３と第２液体回収口１０５とから回収される気体の量の和と気体供給口１０７から供給される気体の量とをほぼ同じまたは、気体供給口１０７から供給される気体の量を少なくすることが好ましい。このような設定にすることで、液体ＬＷの界面から蒸発する液体ＬＷの蒸気と供給する気体とが光軸ＯＡに関し部材１００ｃの外側（部材１００ｃより光軸ＯＡから遠い側）に漏れ出すのを抑制することができる。

［デバイス製造方法への応用］
次に、図１０及び図１１を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図１０は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクル（マスク又は原版ともいう）を製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図１１は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、上述の露光装置１を用い、レチクルの回路パターンを介してウェハを露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。

以上、発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

第１の実施形態の露光装置の構成を示す概略断面図である。 図１に示す露光装置の要部断面図である。 図２に示す要部を−Ｚ方向から見た概略図である。 第５の実施形態の露光装置の要部断面図である。 図４に示す要部を−Ｚ方向から見た概略図である。 第６の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第７の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第７の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第８の実施形態の露光装置の要部断面図である。 デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。 図１０に示すウェハプロセスの詳細なフローチャートである。 第２の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第３の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第３の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第４の実施形態の露光装置の要部断面図である。 第４の実施形態（変形例）の露光装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 露光装置
３０ 投影光学系
４５ ウェハステージ
１００ ノズル部材
１０１ 液体供給口
１０３ 液体回収口
１１５ ノズル部材１００の対向面
１１４ 対向面１１５における第１の部分
１１１ 対向面１１５における第２の部分

Claims (14)

1. 基板を保持し且つ移動する基板ステージと、原版からの光を投影する投影光学系とを有し、前記投影光学系の最終面と該基板との間隙に満たされた液体と前記投影光学系と該原版とを介して該基板を露光する露光装置であって、
   前記投影光学系に含まれる最終光学素子の周囲に配されたノズル部材を有し、
   前記最終光学素子に対向するように配された該基板に対向する、前記ノズル部材の対向面は、
   前記最終光学素子の光軸に直交する面に実質的に平行に配された、該間隙に該液体を供給するための供給口と、
   前記供給口より該光軸から遠くに配された、該間隙から該液体を回収するための第１の回収口とを有し、
   該対向面のうち前記供給口と前記第１の回収口との間に配された部分は、該光軸に直交する面に実質的に平行な第１の部分と、前記供給口と該第１の部分との間に配された、斜面を含む第２の部分とを含み、
   該第１の部分と該基板との第１の間隔は、前記供給口と該基板との第２の間隔より大きく、該斜面は、該光軸に近づくほど該基板に近づく、ように構成されている、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 該第１の部分と該第２の部分とは、該液体に関し親液性である、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記第１の回収口は、該光軸に直交する面に実質的に平行に配され、前記第１の回収口と該基板との間隔は、該第２の間隔と実質的に等しい、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 該対向面は、前記第１の回収口より該光軸から遠くに配された、該間隙から該液体を回収するための第２の回収口をさらに有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
5. 前記第１の回収口と前記第２の回収口とは、該光軸に直交する面に実質的に平行に配され、前記第１の回収口と該基板との間隔と前記第２の回収口と該基板との間隔との少なくとも一方は、該第１の間隔より小さい、ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 該対向面は、該第１の部分と前記第１の回収口との間に配された第３の部分を含み、該第３の部分は、該基板に向かって凹の部分を含む、ことを特徴とする請求項１乃至３及び５のいずれかに記載の露光装置。
7. 前記対向面は、前記第１の回収口と前記第２の回収口との間に配された第４の部分をさらに有し、該第４の部分は、該基板に向かって凹の部分を含む、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の露光装置。
8. 該凹の部分は、該液体に関し撥液性である、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の露光装置。
9. 前記第１の回収口を該光軸に平行な方向において可動に構成した、ことを特徴とする請求項１、２及び４乃至８のいずれかに記載の露光装置。
10. 前記第２の回収口を該光軸に平行な方向において可動に構成したことを特徴とする請求項４、５及び７のいずれかに記載の露光装置。
11. 該対向面は、前記第１の回収口より該光軸から遠くにに配された、該基板に向かって気体を放出するための気体放出口をさらに有する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の露光装置。
12. 該凹の部分に接する空間の気圧を調整するための気体流路をさらに有する、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の露光装置。
13. 前記気体流路を介した該空間への不活性ガスの供給及び前記気体流路を介した該空間からの不活性ガスの回収の少なくとも一方を行う手段を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
    該露光された基板を現像するステップと、
    を有することを特徴とするデバイス製造方法。

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