JP2009021498A - 露光装置、液浸システム、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、第１液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、第１液体を供給する第１供給口と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面を有し、第１面に対して移動可能な物体と第１面との間で、第１供給口から供給された第１液体を保持可能な液浸部材と、第１面の乾燥を防止する乾燥防止装置とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置、液浸システム、及びデバイス製造方法に関する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。下記特許文献には、基板との間で液体を保持可能な液浸部材を備えた液浸露光装置に関する技術の一例が開示されている。
米国特許公開第２００５／００１８１５５Ａ１号公報

液浸露光装置において、液浸部材が汚染される可能性がある。例えば、液浸部材の液体接触面に異物が付着すると、その異物に起因して、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが製造される可能性がある。

本発明は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明は、汚染の発生を抑制できる液浸システムを提供することを目的とする。また本発明は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、第１液体を供給する第１供給口と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面を有し、第１面に対して移動可能な物体と第１面との間で、第１供給口から供給された第１液体を保持可能な液浸部材と、第１面の乾燥を防止する乾燥防止装置と、を備えた露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、光学部材からの露光光で第１液体を介して基板を露光する液浸露光装置で用いられる液浸システムであって、第１液体を供給する第１供給口と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面を有し、第１面に対して移動可能な物体と第１面との間で、第１供給口から供給された第１液体を保持可能な液浸部材と、第１面の乾燥を防止する乾燥防止装置と、を備えた液浸システムが提供される。

本発明によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。

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。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ２と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置３とを備えている。

なお、ここでいう基板Ｐは、デバイスを製造するための基板であって、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐは、感光膜上に保護膜（トップコート膜）等の各種の膜が形成されていてもよい。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含み、例えばガラス板等の透明板部材上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成されたものである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。また、本実施形態においては、マスクＭとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。

本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置であって、露光光ＥＬの光路空間Ｋの少なくとも一部を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成する。なお、露光光ＥＬの光路空間Ｋは、露光光ＥＬが通過する光路を含む空間である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。

本実施形態においては、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子４の光射出側（投影光学系ＰＬの像面側）の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳが形成される。終端光学素子４は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する光射出面５を有する。液浸空間ＬＳは、終端光学素子４の光射出側の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように形成される。具体的には、液浸空間ＬＳは、終端光学素子４とその終端光学素子４の光射出面５と対向する位置に配置された物体との間の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように形成される。液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、終端光学素子４の光射出面５と接触する。終端光学素子４の光射出面５と対向する位置は、露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。

露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間Ｋを満たすために液体ＬＱを供給する第１供給口３１と、終端光学素子４の光射出面５から射出される露光光ＥＬの光路の周囲に配置された液体接触面７を有する液浸部材６とを備えている。液浸部材６は、終端光学素子４の近傍に配置されており、第１供給口３１から供給された液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。液体接触面７は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触可能な面である。液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材６の液体接触面７の少なくとも一部と接触する。本実施形態においては、第１供給口３１から供給される液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

本実施形態において、終端光学素子４の光射出面５と対向可能な物体は、液浸部材６の液体接触面７と対向可能である。終端光学素子４の光射出面５と物体の表面とが対向しているとき、終端光学素子４は、光射出面５と物体の表面との間で液体ＬＱを保持可能である。また、液浸部材６の液体接触面７と物体の表面とが対向しているとき、液浸部材６は、液体接触面７と物体の表面との間で液体ＬＱを保持可能である。終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と物体の表面との間で液体ＬＱを保持することによって、終端光学素子４の光射出面５と物体の表面との間の露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳが形成される。

本実施形態において、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向可能な物体は、終端光学素子４の光射出側で移動可能な物体を含み、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に移動可能な物体を含む。すなわち、本実施形態において、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向可能な物体は、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７に対して移動可能である。

本実施形態においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７に対して移動可能な物体は、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。なお、以下においては、説明を簡単にするために、主に、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と基板Ｐとが対向している場合を例にして説明する。

本実施形態においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に配置された基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光時に、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。本実施形態においては、液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧと基板Ｐとの交点が、液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に配置される。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸部材６の液体接触面７の少なくとも一部の領域の乾燥を防止する乾燥防止装置５０を備えている。液浸部材６の液体接触面７の少なくとも一部の領域が、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと接触しない可能性がある場合でも、乾燥防止装置５０は、その液浸部材６の液体接触面７の少なくとも一部の領域の乾燥を防止するための処理を実行する。

本実施形態においては、乾燥防止装置５０は、液浸部材６の液体接触面７の乾燥を防止するために液体ＬＱを供給する第２供給口５１を有する。第２供給口５１は、液体接触面７と基板Ｐとの間に液体ＬＱを供給する。乾燥防止装置５０は、液体接触面７の所定領域を液体ＬＱで濡らし続けるために、液体接触面７に液体ＬＱを供給する。本実施形態においては、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと、第２供給口５１から供給される液体ＬＱとは同じである。すなわち、第２供給口５１から供給される液体ＬＱは、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと同様、水（純水）である。

照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬ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）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第１駆動システム１Ｄにより、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ１（マスクＭ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報はレーザ干渉計１Ｓによって計測される。レーザ干渉計１Ｓは、マスクステージ１に設けられた反射ミラー１Ｒを用いて位置情報を計測する。制御装置３は、レーザ干渉計１Ｓの計測結果に基づいて第１駆動システム１Ｄを駆動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を行う。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒に保持されている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

基板ステージ２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第２駆動システム２Ｄにより、基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。基板ステージ２（基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報はレーザ干渉計２Ｓによって計測される。レーザ干渉計２Ｓは、基板ステージ２に設けられた反射ミラー２Ｒを用いて位置情報を計測する。また、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。制御装置３は、レーザ干渉計２Ｓの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて第２駆動システム２Ｄを駆動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。

基板ステージ２は、基板Ｐを保持する基板ホルダ２Ｈと、基板ホルダ２Ｈの周囲に配置され、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向可能な上面２Ｔとを有する。基板ホルダ２Ｈは、基板ステージ２上に設けられた凹部２Ｃに配置されている。基板ホルダ２Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ホルダ２Ｈに保持された基板Ｐの表面は、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向可能である。また、基板ステージ２の上面２Ｔは、ＸＹ平面とほぼ平行な平坦面である。基板ホルダ２Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ２の上面２Ｔとは、ほぼ同一平面内に配置され、ほぼ面一である。上面２Ｔは、例えばフッ素を含む材料で形成されており、液体ＬＱに対して撥液性を有する。上面２Ｔと液体ＬＱとの接触角は、例えば８０°以上である。

露光装置ＥＸは、基板ステージ２を移動可能に支持するガイド面１０を有する定盤１１を備えている。本実施形態においては、ガイド面１０は、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ２は、ガイド面１０に沿って、ＸＹ方向（二次元方向）に移動可能である。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時において、マスクＭ及び基板Ｐは、Ｚ軸とほぼ平行な投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動される。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。

次に、液浸部材６について、図２〜図５を参照して説明する。図２は、液浸部材６を示す概略斜視図の一部破断図、図３は、液浸部材６を下側（−Ｚ側）から見た平面図、図４は、ＹＺ平面と平行な側断面図、図５は、ＸＺ平面と平行な側断面図である。

なお、以下の説明においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に基板Ｐが配置されている場合を例にして説明するが、上述のように、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置には、基板ステージ２等、基板Ｐ以外の物体も配置可能である。終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に、複数の物体が配置され得る。

液浸部材６は、環状の部材であって、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。液体接触面７は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。液体接触面７は、基板Ｐの表面との間に所定の間隙を介して対向するように配置される。

本実施形態においては、液浸部材６は、終端光学素子４の周囲に配置される上板部１２と、Ｚ軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子４の光射出面５と基板Ｐの表面との間に配置される下板部１３とを有する。

上板部１２は、終端光学素子４の外周面１４と対向し、その外周面１４に沿って形成された内周面１５を有する。液浸部材６の内周面１５は、終端光学素子４の外周面１４と所定の間隙を介して対向するように配置されている。

下板部１３は、中央に開口１６を有する。終端光学素子４の光射出面５から射出された露光光ＥＬは、開口１６を通過可能である。例えば、基板Ｐの露光中、終端光学素子４の光射出面５から射出された露光光ＥＬは、開口１６を通過し、液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に照射される。本実施形態においては、開口１６における露光光ＥＬの断面形状はＸ軸方向を長手方向とする略矩形状（スリット状）である。開口１６は、露光光ＥＬの断面形状に応じて、ＸＹ方向において略矩形状（スリット状）に形成されている。また、開口１６における露光光ＥＬの断面形状と、基板Ｐにおける投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲの形状とはほぼ同じである。

液浸部材６の液体接触面７は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置された第１領域２１と、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路に対して第１領域２１の外側に配置された第２領域２２と、Ｘ軸方向に関して露光光ＥＬの光路に対して第１領域２１の外側に配置された第３領域２３とを有する。

本実施形態において、基板Ｐの表面と対向するように配置される液浸部材６の液体接触面７は、液体ＬＱを回収可能な液体回収領域１７と、液体ＬＱを回収不可能な非液体回収領域１８、１９とを含む。

本実施形態において、第１領域２１は、液体ＬＱを回収不可能な非液体回収領域１９である。第２領域２２は、液体ＬＱを回収不可能な非液体回収領域１８である。第３領域２３は、液体ＬＱを回収可能な液体回収領域１７である。

本実施形態において、第１領域２１は、開口１６の周囲に配置された平坦な面を含む。第２領域２２は、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置された面を含む。第３領域２３は、Ｘ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置された面を含む。

以下の説明において、第１領域２１に配置されている面を適宜、ランド面２１、と称する。また、第２領域２２に配置されている面を適宜、非回収面２２、と称する。また、第３領域２３に配置されている面を適宜、回収面２３、と称する。

ランド面２１は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。ランド面２１は、平坦であり、開口１６の周囲（露光光ＥＬの光路の周囲）に配置されている。本実施形態においては、ランド面２１は、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。また、本実施形態においては、ＸＹ平面内におけるランド面２１の外形は、矩形状である。本実施形態においては、ランド面２１は、基板Ｐの表面と対向する下板部１３の下面を含む。

非回収面２２は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。非回収面２２は、露光光ＥＬの光路に対してランド面２１の外側に配置されている。非回収面２２は、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置されている。すなわち、非回収面２２は、ランド面２１に対してＹ軸方向一方側（＋Ｙ側）と他方側（−Ｙ側）とのそれぞれに設けられている。

本実施形態においては、非回収面２２は、基板Ｐの表面に対してランド面２１よりも離れた位置に配置されている。非回収面２２は、Ｙ軸方向に関して、露光光ＥＬの光路から離れる方向において、非回収面２２と基板Ｐの表面との間隔が徐々に大きくなるように傾斜している。

本実施形態においては、露光光ＥＬの光路に対して＋Ｙ側に配置された非回収面２２の−Ｙ側のエッジとランド面２１の＋Ｙ側のエッジとは、Ｚ軸方向に関してほぼ同じ位置（高さ）に配置されている。また、露光光ＥＬの光路に対して−Ｙ側に配置された非回収面２２の＋Ｙ側のエッジとランド面２１の−Ｙ側のエッジとは、Ｚ軸方向に関してほぼ同じ位置（高さ）に配置されている。

また、本実施形態においては、ＸＹ平面内における非回収面２２のそれぞれの外形は、ランド面２１の＋Ｙ側、−Ｙ側のエッジを上辺とする台形である。

本実施形態において、ランド面２１及び非回収面２２は、例えばチタンの表面（下面）を含み、液体ＬＱに対して親液性（親水性）を有する。

回収面２３は、回収面２３と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱを回収可能である。回収面２３は、露光光ＥＬの光路に対してランド面２１の外側に配置されている。回収面２３は、Ｘ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置されている。すなわち、回収面２３は、ランド面２１に対してＸ軸方向一方側（＋Ｘ側）と他方側（−Ｘ側）とのそれぞれに設けられている。

本実施形態においては、回収面２３は、ランド面２１と同一平面内に配置されている。すなわち、ランド面２１と回収面２３とは面一であり、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）と平行である。

本実施形態においては、ＸＹ平面内における回収面２３のそれぞれの外形は、ランド面２１の＋Ｘ側、−Ｘ側のエッジを上辺とする台形である。

本実施形態において、回収面２３は、多孔部材（メッシュ部材）２４の表面（下面）を含む。回収面２３の−Ｚ側に配置された基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部は、多孔部材２４を介して回収される。回収面２３は、回収面２３（多孔部材２４の表面）に接触した液体ＬＱを回収可能である。

図３に示すように、本実施形態においては、回収面２２と非回収面２３とは、露光光ＥＬの光路の周囲（ランド面２１の周囲）において交互に配置されている。

露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間Ｋを満たすための液体ＬＱを供給する第１供給口３１と、液体ＬＱを回収する回収口３２とを備えている。第１供給口３１及び回収口３２は、液浸部材６に設けられている。

第１供給口３１は、光路空間Ｋの近傍に配置されており、光路空間Ｋに液体ＬＱを供給可能である。第１供給口３１は、光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすために液体ＬＱを供給する。

本実施形態においては、液浸部材６は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置され、終端光学素子４の光射出面５と所定の間隙を介して対向する上面３３を有する。本実施形態においては、上面３３は、ランド面２１と反対側の下板部１３の上面を含む。上面３３は、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。上面３３は、開口１６の周囲に配置されている。

第１供給口３１は、終端光学素子４の光射出面５と上面３３との間の所定空間３４の近傍に配置されている。第１供給口３１は、所定空間３４に接続するように配置されており、所定空間３４に液体ＬＱを供給可能である。第１供給口３１からの液体ＬＱは、終端光学素子４の光射出面５と液浸部材６の上面３３との間の所定空間３４に供給される。また、本実施形態においては、第１供給口３１は、光路空間Ｋに対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられている。以下の説明において、所定空間３４を適宜、内部空間３４、と称する。

また、露光装置ＥＸは、液体供給装置３５を備えている。液体供給装置３５は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。第１供給口３１と液体供給装置３５とは、流路３６を介して接続されている。流路３６は、液浸部材６の内部に形成された供給流路３６Ａ、及びその供給流路３６Ａと液体供給装置３５とを接続する供給管３６Ｐで形成される供給流路３６Ｂを含む。液体供給装置３５から送出された液体ＬＱは、流路３６を介して第１供給口３１に供給される。第１供給口３１は、液体供給装置３５からの液体ＬＱを内部空間３４に供給する。第１供給口３１から内部空間３４に供給された液体ＬＱは、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と基板Ｐの表面との間に供給される。すなわち、第１供給口３１から内部空間３４に供給された液体ＬＱは、光射出面５と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路空間Ｋに供給されるとともに、開口１６を介して、液体接触面７と基板Ｐの表面との間に供給される。

回収口３２は、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口３２には複数の孔(openings 或いはpores)を含む多孔部材２４が配置されており、回収面２３を形成する。本実施形態においては、多孔部材２４は、プレート状の部材である。

また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置３７を備えている。液体回収装置３７は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口３２（回収面２３）と液体回収装置３７とは、流路３８を介して接続されている。流路３８は、液浸部材６の内部に形成された回収流路３８Ａ、及びその回収流路３８Ａと液体回収装置３７とを接続する回収管３８Ｐで形成される回収流路３８Ｂを含む。本実施形態においては、制御装置３は、真空システムを含む液体回収装置３７を駆動して、多孔部材２４の上面と下面との間に圧力差を発生させることによって、多孔部材２４（回収面２３）より液体ＬＱを回収する。回収面２３から回収された液体ＬＱは、流路３８を介して、液体回収装置３７に回収される。

回収口３２（回収面２３）は、基板Ｐの露光時に、基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収する。回収口３２より回収された液体ＬＱは、液体回収装置３７に送られる。制御装置３は、第１供給口３１を用いる液体供給動作と並行して、回収口３２を用いる液体回収動作を実行して、終端光学素子４及び液浸部材６と基板Ｐとの間に、露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすように、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成することができる。液浸部材６は、少なくとも基板Ｐの露光時に、終端光学素子４の光射出側の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、液浸空間ＬＳを形成する。

乾燥防止装置５０は、液体接触面７の少なくとも一部の領域の乾燥を防止するために、第２供給口５１より液体ＬＱを供給する。本実施形態においては、乾燥防止装置５０は、少なくとも非回収面２２の乾燥を防止するために、第２供給口５１より液体ＬＱを供給する。

本実施形態において、第２供給口５１は、液体接触面７の非回収面２２と基板Ｐとの間に配置されている。第２供給口５１は、非回収面２２と基板Ｐとの間に液体ＬＱを供給する。

第２供給口５１は、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置されている。すなわち、第２供給口５１は、露光光ＥＬの光路に対してＹ軸方向一方側（＋Ｙ側）と他方側（−Ｙ側）とのそれぞれに設けられている。第２供給口５１は、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置されている非回収面２２のそれぞれに対応するように配置されている。

本実施形態においては、一方の第２供給口５１は、露光光ＥＬの光路に対して＋Ｙ側に配置された非回収面２２の＋Ｙ側のエッジの近傍に配置され、他方の第２供給口５１は、露光光ＥＬの光路に対して−Ｙ側に配置された非回収面２２の−Ｙ側のエッジの近傍に配置されている。上述のように、非回収面２２は、露光光ＥＬの光路から離れる方向において、基板Ｐの表面との間隔が徐々に大きくなるように傾斜しており、第２供給口５１は、その基板Ｐとの間隔が最も大きい非回収面２２のＹ軸方向の端部近傍に配置されている。

本実施形態においては、第１供給口３１より供給され、開口１６を介した液体ＬＱが、露光光ＥＬの光路の近くから、非回収面２２と基板Ｐとの間に供給されるとともに、第２供給口５１より供給された液体ＬＱが、露光光ＥＬの光路に対して遠い非回収面２２の外側のエッジ近傍から、非回収面２２に供給される。

第２供給口５１は、露光光ＥＬの光路側を向いており、非回収面２２に対して液体ＬＱを供給する。本実施形態においては、第２供給口５１は、Ｘ軸方向に長いスリット状である。露光光ＥＬの光路に対して＋Ｙ側に配置された非回収面２２の＋Ｙ側のエッジの近傍に配置されている第２供給口５１は、その非回収面２２の＋Ｙ側のエッジのＸ軸方向の大きさに対応した大きさを有するスリット状であり、露光光ＥＬの光路に対して−Ｙ側に配置された非回収面２２の−Ｙ側のエッジの近傍に配置されている第２供給口５１は、その非回収面２２の−Ｙ側のエッジのＸ軸方向の大きさに対応した大きさを有するスリット状である。

本実施形態においては、露光装置ＥＸは、第２供給口５１が設けられた供給部材５２を備えている。供給部材５２は、Ｙ軸方向に関して露光光ＥＬの光路の両側に配置されている。

供給部材５２は、内部に形成された供給流路５６Ａを有する。本実施形態においては、供給部材５２の供給流路５６Ａは、供給管５６Ｐで形成される供給流路５６Ｂを介して、液体供給装置３５と接続されている。第２供給口５１は、供給部材５２の内部に形成された供給流路５６Ａ、及び供給管５６Ｐで形成される供給流路５６Ｂを含む流路５６を介して、液体供給装置３５と接続されている。液体供給装置３５から送出された液体ＬＱは、流路５６を介して第２供給口５１に供給される。第２供給口５１は、液体供給装置３５からの液体ＬＱを、非回収面２２に供給する。

本実施形態においては、供給部材５２は、パイプ部６０とノズル部６１とを有する。パイプ部６０の一端は、供給管５６Ｐに接続され、パイプ部６０の他端は、ノズル部６１の一端に接続されている。第２供給口５１は、ノズル部６１の他端に配置されている。供給部材５２の供給流路５６Ａは、パイプ部６０の内部流路及びノズル部６１の内部流路を含む。ノズル部６１の内部流路は、パイプ部６０との接続部から第２供給口５１に向かって除々に大きくなっている。液体供給装置３５から送出され、供給管５６Ｐの供給流路５６Ｂを介してパイプ部６０の内部流路に供給された液体ＬＱは、ノズル部６１の内部流路を流れた後、スリット状の第２供給口５１に供給される。なお、例えばノズル部６１の内部流路に、液体ＬＱの流れを整えるためのフィン部材を配置することができる。

本実施形態においては、乾燥防止装置５０は、第２供給口５１からの液体ＬＱで、非回収面２２の少なくとも一部に、液体ＬＱの膜を形成する。第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、非回収面２２に沿って、露光光ＥＬの光路に向かって流れる。第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、露光光ＥＬの光路に向かって非回収面２２と接触しながら流れる。

なお、本実施形態においては、供給部材５２の少なくとも一部が、液浸部材６の表面（外面）の一部との間で、液体ＬＱが流れる流路を形成しているが、供給部材のみで流路を形成することももちろん可能である。

また、図２及び図５に示すように、液浸部材６は、内部空間３４と外部空間３９とを連通させるための排気口４０を有している。排気口４０は、内部空間３４の近傍に配置されている。排気口４０は、内部空間３４に接続するように配置されており、内部空間３４の気体を排気可能である。また、本実施形態においては、排気口４０は、光路空間Ｋに対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。

排気口４０は、液浸部材６の内部に形成されている排気流路４１に接続されている。排気流路４１の上端の開口４２は、液浸部材６（液浸空間ＬＳ）の周囲の外部空間３９（周囲環境）の気体と接触可能な位置に配置されている。外部空間３９の気体は、開口４２に流入可能である。開口４２は、排気口４１よりも＋Ｚ側であって、基板Ｐの表面と対向しない位置に配置されている。開口４２は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触不能な位置に配置されており、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは開口４２には流入しない。

外部空間３９の気体は、排気流路４１を介して、内部空間３４に流入可能であるとともに、内部空間３４の気体は、排気流路４１を介して、外部空間３９に流出可能である。本実施形態においては、内部空間３４とその内部空間３４の外側の外部空間３９（大気空間）との間において、排気流路４１を介して、常に気体が出入り可能となっており、内部空間３４は、排気流路４１を介して、大気開放された状態となっている。

なお、ここでは、第１供給口３１が光路空間Ｋに対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられ、排気口４０が光路空間Ｋに対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられているが、第１供給口３１が光路空間Ｋに対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられ、排気口４０が光路空間Ｋに対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられていてもよい。

本実施形態においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に基板Ｐが配置されているとき、終端光学素子４は、光射出面５と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、光射出面５は、液体ＬＱに対して親液性を有しており、基板ＰがＸＹ方向に移動した場合でも、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続けることができる。光射出面５は、少なくとも基板Ｐの露光中に、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続ける。

また、本実施形態においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に基板Ｐが配置されているとき、液浸部材６は、少なくともランド面２１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、ランド面２１は、液体ＬＱに対して親液性を有しており、基板ＰがＸＹ方向に移動した場合でも、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続けることができる。ランド面２１は、少なくとも基板Ｐの露光中に、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触し続ける。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを液浸露光する方法について説明する。

露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすために、制御装置３は、液体供給装置３５から流路３６に液体ＬＱを供給する。流路３６に供給された液体ＬＱは、流路３６を流れて、第１供給口３１に供給される。第１供給口３１は、液体ＬＱを内部空間３４に供給する。第１供給口３１から液体ＬＱを供給するとき、制御装置３は、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に、基板Ｐ、基板ステージ２、あるいはダミー基板等の物体を配置する。なお、以下の説明においては、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と対向する位置に基板Ｐが配置される場合を例にして説明する。

第１供給口３１から供給された液体ＬＱは、内部空間３４を流れ、開口１６を介して、ランド面２１と基板Ｐの表面との間の空間に流入し、そのランド面２１と基板Ｐの表面との間に保持される。こうして、内部空間３４、及びランド面２１と基板Ｐの表面との間の空間が液体ＬＱで満たされ、終端光学素子４の光射出面５と基板Ｐの表面との間の光路空間Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。

また、液体ＬＱの少なくとも一部は、非回収面２２と基板Ｐの表面との間の空間、及び回収面２３と基板Ｐの表面との間の空間に流入する。制御装置３は、第１供給口３１を用いる液体供給動作と並行して、回収面２３（回収口３２）を用いる液体回収動作を実行する。これにより、非回収面２２及び回収面２３を含む液体接触面７と基板Ｐとの間の液体ＬＱの少なくとも一部が、回収面２３より回収され、第１供給口３１より供給される液体ＬＱによって、露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成される。

また、制御装置３は、所定のタイミングで、第２供給口５１を用いる液体供給動作を開始する。第２供給口５１より液体ＬＱを供給するために、制御装置３は、液体供給装置３５から流路５６に液体ＬＱを供給する。流路５６に供給された液体ＬＱは、流路５６を流れて、第２供給口５１に供給される。第２供給口５１は、液体ＬＱを、非回収面２２に供給する。第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、非回収面２２に沿って露光光ＥＬの光路に向かって流れる。また、第２供給口５１は、非回収面２２に液体ＬＱの膜を形成するように、非回収面２２に対して液体ＬＱを供給する。これにより、例えば図４に示すように、第２供給口５１から供給された液体ＬＱによって、非回収面２２に液体ＬＱの膜が形成される。乾燥防止装置５０は、第２供給口５１からの液体ＬＱで非回収面２２に液体ＬＱの膜を形成することによって、その非回収面２２の乾燥を防止することができる。

本実施形態においては、第２供給口５１からの液体ＬＱの供給は、第１供給口３１からの液体ＬＱの供給と並行して行われる。第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、第１供給口３１から供給された液体ＬＱと合体する。すなわち、本実施形態においては、露光光ＥＬの光路を満たすために形成される液浸空間ＬＳは、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと、第２供給口５１から供給される液体ＬＱとによって形成される。このように、本実施形態においては、露光光ＥＬの光路は、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと、第２供給口５１から供給される液体ＬＱとで満たされる。

また、第１供給口３１から供給された液体ＬＱ及び第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、回収面２３（回収口３２）から回収される。本実施形態においては、制御装置３は、少なくとも基板Ｐの露光中において、第１供給口３１を用いる液体供給動作と、第２供給口５１を用いる液体供給動作と、回収面２３（回収口３２）を用いる液体回収動作とを並行して実行する。これにより、例えば図４に示すように、液浸空間ＬＳの界面ＬＧと基板Ｐとの交点ＰＸが、液体接触面７と対向する位置に配置され、基板Ｐを露光するために最適な大きさを有する液浸空間ＬＳが形成されるとともに、液体ＬＱの膜が非回収面２２に形成されて、非回収面２２の乾燥が防止される。

そして、制御装置３は、基板Ｐの液浸露光を開始する。制御装置３は、液浸部材６の液体接触面７の−Ｚ側に基板Ｐを配置して、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と基板Ｐの表面との間に液浸空間ＬＳを形成する。制御装置３は、第１供給口３１を用いる液体供給動作、第２供給口５１を用いる液体供給動作、及び回収面２３（回収口３２）を用いる液体回収動作を実行しながら、基板Ｐを露光する。

上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは走査型露光装置である。制御装置３は、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成した状態で、終端光学素子４の光射出面５及び液浸部材６の液体接触面７に対して、基板Ｐの表面をＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液体ＬＱとを介して露光光ＥＬを基板Ｐに照射する。基板Ｐは、Ｙ軸方向に移動しながら、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介したマスクＭからの露光光ＥＬで露光される。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。

本実施形態においては、乾燥防止装置５０によって、非回収面２２の乾燥が防止されているので、液浸空間ＬＳを形成した状態で、液浸部材６の液体接触面７に対して基板Ｐを移動した場合でも、非回収面２２を含む液体接触面７に異物が付着（固着）することが抑制される。したがって、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生することを抑制することができる。このように、乾燥防止装置５０を設けたのは、以下のような発明者の知見による。

図６は、比較例に係る露光装置ＥＸＪの一部を示す模式図である。図６に示す露光装置ＥＸＪには、第２供給口が設けられておらず、第１供給口３１Ｊが設けられている。液浸部材６Ｊと基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、液浸部材６Ｊに対して基板Ｐを所定の走査方向（Ｙ軸方向）に移動させた場合、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊの少なくとも一部の領域は、液体ＬＱと接触する状態から、液体ＬＱと接触しない状態へ変化する。例えば、図６（Ａ）に示すように、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊに対して基板Ｐを−Ｙ方向に移動した場合、その基板Ｐの移動に伴って、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧが移動する。その場合、図６（Ａ）に示すように、露光光ＥＬの光路（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ）に対して−Ｙ側の非回収面２２Ｊの所定領域７０Ｊを含む広い領域が、液体ＬＱと接触する状態となる。

一方、図６（Ｂ）に示すように、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊに対して基板Ｐを＋Ｙ方向に移動した場合、その基板Ｐの移動に伴って、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧが移動し、露光光ＥＬの光路（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ）に対して−Ｙ側の非回収面２２Ｊの所定領域７０Ｊが、液体ＬＱと接触しない状態となる。

本発明者は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊ（非回収面２２Ｊ）に対して液体ＬＱの界面ＬＧが移動すると、その界面ＬＧが移動する液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊの所定領域７０Ｊに、異物が付着する可能性が高くなることを見出した。換言すれば、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊの所定領域７０Ｊにおいて、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する状態と、接触しない状態とを繰り返すと、その液体接触面７Ｊの所定領域７０Ｊに、異物が付着する可能性が高くなることを見出した。

液体接触面７Ｊの所定領域７０Ｊに異物が付着する原因の１つとして、以下に述べるメカにズムが考えられる。液浸空間ＬＳの液体ＬＱと基板Ｐとが接触すると、その基板Ｐから液体ＬＱに異物が混入（溶出）する可能性がある。その異物としては、例えば基板Ｐから溶出する感光材（あるいは保護膜）の一部である可能性がある。また、異物としては、空中を浮遊するパーティクルが液体ＬＱ中に混入したものである可能性もある。異物が混入している液体ＬＱが液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊと接触すると、その液体ＬＱ中の異物が液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊに付着する可能性がある。すなわち、液浸部材６Ｊの液体接触面７Ｊの所定領域７０Ｊが、異物を含む液体ＬＱと接触した状態から液体ＬＱと接触しない状態へ変化すると、その所定領域７０Ｊに液体ＬＱに含まれていた異物が留まる可能性が高くなる。そして、所定領域７０Ｊに留まっている異物が乾燥され、その所定領域７０Ｊに固着する可能性がある。

そして、所定領域７０Ｊにおいて、液体ＬＱと接触する状態と液体ＬＱと接触しない状態とが繰り返されることによって、所定領域７０Ｊに付着（固着）する異物の数が多くなったり、異物が大きくなったりする可能性がある。

そして、その液体接触面７Ｊに付着（固着）している異物が基板Ｐに落下すると、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。

本発明者は、所定領域７０Ｊの乾燥を防止することによって、所定領域７０Ｊに異物が付着（固着）することを抑制できることを見出した。換言すれば、本発明者は、所定領域７０Ｊが液体ＬＱと接触する状態から接触しない状態へ変化する状況が発生することを抑制することによって、所定領域７０Ｊに異物が付着（固着）することを抑制できることを見出した。

そこで、本実施形態においては、乾燥防止装置５０を用いて、所定領域７０Ｊが液体ＬＱと接触する状態から接触しない状態へ変化する状況、すなわち、所定領域７０Ｊが乾燥する状況が発生することを抑制する。本実施形態の乾燥防止装置５０は、第２供給口５１から供給される液体ＬＱで非回収面２２Ｊを濡らし続けて、その非回収面２２Ｊの乾燥を防止する

図７は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの動作の一例を示す模式図である。図７（Ａ）は、液浸空間ＬＳを形成し、第２供給口５１より液体ＬＱを供給している状態で、液浸部材６の液体接触面７に対して基板Ｐを−Ｙ方向に移動している状態の一例を示す図、図７（Ｂ）は、基板Ｐを＋Ｙ方向に移動している状態の一例を示す図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、基板Ｐを＋Ｙ方向及び−Ｙ方向のいずれに移動した場合でも、乾燥防止装置５０は、第２供給口５１から非回収面２２に対する液体ＬＱの供給を継続する。これにより、非回収面２２は、乾燥防止装置５０の第２供給口５１から供給され続ける液体ＬＱによって濡らし続けられ、非回収面２２の乾燥が防止される。これにより、非回収面２２に、異物が付着（固着）することが抑制される。

基板Ｐと接触した液体ＬＱが、非回収面２２と接触することによって、非回収面２２に異物が付着する可能性があるが、第２供給口５１から供給され続ける液体ＬＱによって、非回収面２２に付着した異物を、その非回収面２２から剥がす（洗い流す）ことができる。非回収面２２から剥がれた異物は、第１供給口３１から供給された液体ＬＱ、及び第２供給口５１から供給された液体ＬＱとともに、回収口３２より回収される。

本実施形態において、第２供給口５１から供給される液体ＬＱは、表面張力によって、非回収面２２に液体ＬＱの膜を形成する。乾燥防止装置５０は、第２供給口５１からの液体ＬＱで、非回収面２２に液体ＬＱの膜を形成するので、第２供給口５１から供給された液体ＬＱが、不要に飛散することを抑制できる。

また、本実施形態においては、非回収面２２は、露光光ＥＬの光路から離れる方向において、基板Ｐとの間隔が大きくなるように傾斜しており、第２供給口５１から供給された液体ＬＱで、非回収面２２に液体ＬＱの膜を円滑に形成することができる。

本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光時に、第１供給口３１を用いる液体供給動作と並行して、回収口３２（回収面２３）を用いる液体回収動作が実行されるとともに、第２供給口５１を用いる液体供給動作が実行される。したがって、少なくとも基板Ｐの露光中には、非回収面２２は、液体ＬＱで濡れ続ける。また、第２供給口５１から供給された液体ＬＱは、第１供給口３１から供給された液体ＬＱと合体し、回収口３２より回収される。

以上説明したように、本実施形態によれば、液浸部材６の液体接触面７（非回収面２２）の乾燥を防止する乾燥防止装置５０を設けたので、液浸部材６の液体接触面７（非回収面２２）が汚染されたり、液体接触面７（非回収面２２）に異物が固着したりすることを抑制できる。したがって、露光不良の発生を抑制し、不良デバイスの発生を抑制できる。

また、本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）に関して露光光ＥＬの光路の両側に非回収面２２が配置されているので、液浸空間ＬＳを形成した状態で、液浸部材６に対して基板ＰをＹ軸方向に移動した場合にも、液浸空間ＬＳを所望状態に維持し、液体ＬＱが漏出したり、基板Ｐ上に残留したりすることを抑制することができる。

また、非回収面２２は、Ｙ軸方向に関して、露光光ＥＬの光路から離れる方向において、基板Ｐの表面との間隔が除々に大きくなるように傾斜しているので、液浸空間ＬＳを形成した状態で、液浸部材６に対して基板ＰをＹ軸方向に移動した場合でも、液体ＬＱの界面ＬＧの移動距離が大きくなったり、液浸空間ＬＳが拡大することを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。

図８は、第２実施形態に係る露光装置ＥＸの一部を示す模式図である。図８において、乾燥防止装置５０Ｂは、液体接触面７Ｂ（非回収面２２Ｂ）の乾燥を防止するために液体ＬＱを供給する第２供給口５１Ｂを備えている。第２供給口５１Ｂは、液浸部材６Ｂに形成されている。第２供給口５１Ｂは、非回収面２２Ｂの外側のエッジ近傍に配置されている。第２供給口５１Ｂは、液体供給装置３５Ｂからの液体ＬＱを供給する。上述の第１実施形態と同様、非回収面２２Ｂは、露光光ＥＬの光路から離れる方向において、基板Ｐとの間隔が除々に大きくなるように傾斜している。

本実施形態においても、非回収面２２Ｂの乾燥を抑制して、非回収面２２Ｂに異物が付着することを抑制できる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。

図９は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す模式図である。本実施形態においては、図９に示すように、液浸部材６Ｃの非回収面２２Ｃは、ＸＹ平面とほぼ平行な基板Ｐの表面（ランド面２１）に対して傾斜しておらず、基板Ｐの表面（ランド面２１）とほぼ平行である。

乾燥防止装置５０Ｃは、非回収面２２Ｃの乾燥を防止するために液体ＬＱを供給する第２供給口５１Ｃを備えている。第２供給口５１Ｃは、液浸部材６Ｃと異なる供給部材５２Ｃに設けられている。供給部材５２Ｃは、非回収面２２Ｃと基板Ｐの表面との間に配置されている。供給部材５２Ｃは、露光光ＥＬの光路に対して離れた非回収面２２Ｃの外側のエッジ近傍に接続されている。

乾燥防止装置５０Ｃは、非回収面２２Ｃに対して、供給部材５２Ｃの第２供給口５１Ｃより液体ＬＱを供給する。乾燥防止装置５０Ｃは、第２供給口５１Ｃから供給された液体ＬＱで、非回収面２２に液体ＬＱの膜を形成する。

本実施形態においても、非回収面２２Ｃの乾燥を抑制して、非回収面２２Ｃに異物が付着することを抑制できる。

なお、上述の第１〜第３実施形態においては、乾燥防止装置５０（５０Ｂ、５０Ｃ）が、液浸部材６（６Ｂ、６Ｃ）の非回収面２２（２２Ｂ、２２Ｃ）の乾燥を防止する場合を例にして説明したが、回収面２３の乾燥を防止可能な乾燥防止装置を設けることも可能である。回収面２３の乾燥を防止するための乾燥防止装置は、回収面２３と基板Ｐとの間に液体ＬＱを供給する第２供給口を有し、第２供給口から回収面２３に液体ＬＱを供給する。回収面２３の乾燥は、第２供給口から供給される液体ＬＱによって防止される。回収面２３の少なくとも一部が、液体ＬＱと接触する状態から接触しない状態へ変化したり、乾燥したりする可能性がある場合、回収面２３の乾燥を防止可能な乾燥防止装置を用いて、その回収面２３の乾燥を防止することができる。これにより、回収面２３に異物が付着することが抑制され、露光不良の発生を抑制することができる。

なお、上述の各実施形態においては、第１供給口３１から供給される液体ＬＱと、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から供給される液体ＬＱとが同じ液体（水）である場合を例にして説明したが、第１供給口３１から供給される液体と、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から供給される液体とが、異なっていてもよい。第１供給口３１から供給される液体の種類（物性）と、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から供給される液体の種類（物性）とが異なっていてもよい。例えば第１供給口３１から純水を供給し、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から純水に物質を添加した液体を供給してもよい。また、第１液体口３１から供給される液体と、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から供給される液体とが、種類が同じで、例えば温度が異なっていてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、乾燥防止装置が、第２供給口５１（５１Ｂ、５１Ｃ）から供給される液体を用いて、液浸部材の液体接触面の乾燥を防止する場合を例にして説明したが、例えば、乾燥防止装置が、湿度が高い湿った気体を液体接触面に供給することによって、その液体接触面の乾燥を防止するようにしてもよい。

また、上述の各実施形態においては、Ｘ軸方向における露光光ＥＬの光路の両側にのみ回収口３２が配置されている液浸部材を用いているが、例えば、米国特許公開第２００６／０２３１２０６Ａ１号公報などに開示されている、露光光ＥＬの光路を取り囲むように回収口３２が配置されている液浸部材にも、上述の乾燥防止装置を用いることができる。

なお、上述の各実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子４の射出側（像面側）の光路空間を液体ＬＱ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、終端光学素子４の入射側（物体面側）の光路空間も液体ＬＱで満たす投影光学系を採用することもできる。

なお、上述の実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、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、あるいは基板の表面を形成する感光材（フォトレジスト）の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子など）を形成してもよい。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。

また、例えば露光光ＥＬがＦ_２レーザ光である場合、このＦ_２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ_２レーザ光を透過可能なもの、例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることができる。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。

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

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。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、露光装置ＥＸとして、例えば米国特許第６，６１１，３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。

また、露光装置ＥＸとして、米国特許６，３４１，００７号、米国特許６，４００，４４１号、米国特許６，５４９，２６９号、及び米国特許６，５９０,６３４号、米国特許６，２０８，４０７号、米国特許６，２６２，７９６号等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

更に、米国特許第６，８９７，９６３号公報、欧州特許出願公開第１，７１３，１１３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。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。計測ステージが終端光学素子の光射出面及び液浸部材の液体接触面と対向する位置に配置されることによって、終端光学素子及び液浸部材は、計測ステージとの間で液浸空間を形成することができる。

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）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計１Ｓ、２Ｓを含む干渉計システムを用いてマスクステージ１及び基板ステージ２の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージ１、２に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、国際公開第１９９９／４６８３５号パンフレット（対応米国特許７,０２３,６１０号）に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。

また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述のように本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いることが可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。

なお、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る液浸部材を示す概略斜視図の一部破断図である。 第１実施形態に係る液浸部材を下側から見た平面図である。 第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示すＹＺ平面と平行な側断面図である。 第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示すＸＺ平面と平行な側断面図である。 比較例に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 第２実施形態に係る露光装置の一例を示す模式図である。 第３実施形態に係る露光装置の一例を示す模式図である。 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

４…終端光学素子、５…光射出面、６…液浸部材、７…液体接触面、１７…液体回収領域、１８…非液体回収領域、２１…ランド面、２２…非回収面、２３…回収面、３１…第１供給口、３２…回収口、３３…上面、５０…乾燥防止装置、５１…第２供給口、５２…供給部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路空間、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板

Claims (26)

1. 第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
   前記第１液体を供給する第１供給口と、
   前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面を有し、前記第１面に対して移動可能な物体と前記第１面との間で、前記第１供給口から供給された前記第１液体を保持可能な液浸部材と、
   前記第１面の乾燥を防止する乾燥防止装置と、を備えた露光装置。
2. 前記乾燥防止装置は、第２液体を供給する第２供給口を有する請求項１記載の露光装置。
3. 前記第２供給口は、前記第１面と前記物体との間に前記第２液体を供給する請求項２記載の露光装置。
4. 前記乾燥防止装置は、前記第２供給口からの前記第２液体で前記第１面の少なくとも一部に膜を形成する請求項２又は３記載の露光装置。
5. 前記第２供給口から供給された第２液体は、前記第１面に沿って前記露光光の光路に向かって流れる請求項２〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記第２供給口からの前記第２液体の供給は、前記第１供給口からの前記第１液体の供給と並行して行われる請求項２〜５のいずれか一項記載の露光装置。
7. 前記第２供給口が設けられた供給部材をさらに備える請求項２〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記第２供給口は、前記液浸部材に形成されている請求項２〜６のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記第２液体は、前記第１液体と同じであり、
   前記露光光の光路は、前記第１液体と前記第２液体で満たされる請求項２〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記第１面は、非液体回収領域を含む請求項２〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記基板は、前記露光光の光路に対して前記光路と交差する所定方向に移動しながら露光され、
    前記非液体回収領域は、前記所定方向に関して前記光路の両側に配置されている請求項１０記載の露光装置。
12. 前記非液体回収領域は、前記露光光の光路から離れる方向において、前記第１面と前記物体の表面との間隔が徐々に大きくなるように傾斜している請求項１０又は１１記載の露光装置。
13. 前記第１面は、液体回収領域を含み、
    前記第１液体及び前記第２液体は、前記液体回収領域から回収される請求項１０〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記露光光を射出する光学部材をさらに備え、
    前記液浸部材は、前記光学部材の光射出面と対向する第２面を有し、
    前記第１液体は、前記光学部材の光射出面と前記液浸部材の第２面との間に供給される請求項１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 前記物体は、前記基板を含む請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
17. 光学部材からの露光光で第１液体を介して基板を露光する液浸露光装置で用いられる液浸システムであって、
    前記第１液体を供給する第１供給口と、
    前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面を有し、前記第１面に対して移動可能な物体と前記第１面との間で、前記第１供給口から供給された前記第１液体を保持可能な液浸部材と、
    前記第１面の乾燥を防止する乾燥防止装置と、を備えた液浸システム。
18. 前記乾燥防止装置は、第２液体を供給可能な第２供給口を有する請求項１７記載の液浸システム。
19. 前記乾燥防止装置は、前記第２供給口からの前記第２液体で前記第１面の少なくとも一部に液膜を形成する請求項１８記載の液浸システム。
20. 前記第２供給口から供給された第２液体は、前記第１面に沿って流れる請求項１８又は１９記載の液浸システム。
21. 前記第２供給口からの前記第２液体の供給は、前記第１供給口からの前記第１液体の供給と並行して行われる請求項１８〜２０のいずれか一項記載の液浸システム。
22. 前記第２供給口は、前記液浸部材に形成されている請求項１８〜２１のいずれか一項記載の液浸システム。
23. 前記第２液体は、前記第１液体と同じである請求項１８〜２２のいずれか一項記載の液浸システム。
24. 前記第１面は、非液体回収領域を含む請求項１８〜２３のいずれか一項記載の液浸システム。
25. 前記第１面は、液体回収領域を含み、
    前記第１液体及び前記第２液体は、前記液体回収領域から回収される請求項１８〜２４のいずれか一項記載の液浸システム。
26. 前記液浸部材は、前記光学部材の光射出面と対向するように配置される第２面を有し、
    前記第１供給口は、前記光学部材の光射出面と前記液浸部材の第２面との間に前記第１液体を供給可能である請求項１７〜２５のいずれか一項記載の液浸システム。

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