JP2010135795A - 露光装置、露光方法、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、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面と異なる光学部材の外面及び光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、射出面からの露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材と、第１ギャップに液体を供給する第１供給口とを備え、第１ギャップにおいて、第１供給口から供給される液体の少なくとも一部を光学部材の光軸から離れる方向に流す。
【選択図】図２

Description

本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。

半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば特許文献１，２に開示されているような、液体を介して基板に露光光を照射する液浸露光装置が知られている。

米国特許出願公開第２００６／０２２１３１５号明細書 米国特許出願公開第２００７／００８１１４０号明細書

液浸露光装置において、露光光の光路上に存在する液体に異物が混入したり、気体（気泡等）が混入したりすると、例えば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、不良デバイスが発生する可能性がある。

本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面と異なる光学部材の外面及び光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材と、第１ギャップに液体を供給する第１供給口と、を備え、第１ギャップにおいて、第１供給口から供給される液体の少なくとも一部を光学部材の光軸から離れる方向に流し、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して射出面からの露光光を基板に照射する露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面と異なる光学部材の外面及び光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、射出面からの露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材と、第１ギャップに液体を供給する第１供給口と、光軸に対して第１供給口より離れて配置され、第１供給口からの液体を回収する第１回収口とを備え、第１ギャップにおける第１供給口と第１回収口との間の空間は、第１供給口から供給される液体で実質的に満たされ、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して射出面からの露光光を基板に照射する露光装置が提供される。

本発明の第３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４の態様に従えば、光学部材の射出面から射出された露光光を基板に照射することと、射出面と異なる光学部材の外面及び光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材を使って、射出面と基板との間の露光光の光路を液体で満たすことと、第１ギャップに供給された液体の少なくとも一部を光学部材の光軸から離れる方向に流すことと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第３の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

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

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る露光装置の一部を拡大した図である。 本実施形態に係る液浸部材及び回収部材を上方から見た図である。 本実施形態に係る液浸部材及び回収部材の近傍を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材及び回収部材の近傍を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材及び回収部材の近傍を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材及び回収部材の近傍を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

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。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の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ及びθＺ方向とする。

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐの表面に液体ＬＱを介して露光光ＥＬを照射する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を光学的に計測する干渉計システム３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に投影する投影系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４と、液浸部材４の近傍に配置され、液体ＬＱを回収可能な回収部材６２と、少なくとも投影系ＰＬを収容するチャンバ装置５と、少なくとも投影系ＰＬを支持するボディ６と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。

マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。

基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された多層膜とを含む。多層膜は、少なくとも感光膜を含む複数の膜が積層された膜である。感光膜は、感光材で形成された膜である。また、多層膜が、例えば反射防止膜、及び感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。

チャンバ装置５は、実質的に閉ざされた内部空間８を形成するチャンバ部材５Ａと、内部空間８の環境（温度、湿度、クリーン度、及び圧力等）を制御する環境制御装置５Ｂとを有する。ボディ６は、内部空間８に配置される。ボディ６は、支持面ＦＬ上に設けられた第１コラム９と、第１コラム９上に設けられた第２コラム１０とを有する。第１コラム９は、第１支持部材１１と、第１支持部材１１に防振装置１２を介して支持された第１定盤１３とを有する。第２コラム１０は、第１定盤１３上に設けられた第２支持部材１４と、第２支持部材１４に防振装置１５を介して支持された第２定盤１６とを有する。また、本実施形態においては、支持面ＦＬ上に、防振装置１７を介して、第３定盤１８が配置されている。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及び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エキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ１は、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１９を有し、マスクＭを保持した状態で、第２定盤１６のガイド面１６Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、駆動システム２０の作動により、照明領域ＩＲに対して、マスクＭを保持して移動可能である。駆動システム２０は、マスクステージ１に配置された可動子２０Ａと、第２定盤１６に配置された固定子２０Ｂとを有する平面モータを含む。マスクステージ１を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。マスクステージ１は、駆動システム２０の作動により、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。

投影系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影系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、投影系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸と平行である。また、投影系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、投影系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

投影系ＰＬの複数の光学素子は、保持部材（鏡筒）２１に保持されている。保持部材２１は、フランジ２１Ｆを有する。投影系ＰＬは、フランジ２１Ｆを介して、第１定盤１３に支持される。なお、第１定盤１３と保持部材２１との間に防振装置を設けることができる。

投影系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子２２は、投影系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面２３を有する。投影領域ＰＲは、射出面２３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。本実施形態において、射出面２３は−Ｚ方向を向いており、ＸＹ平面と平行である。なお、−Ｚ方向を向いている射出面２３は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。

本実施形態において、終端光学素子２２の光軸（投影系ＰＬの像面近傍の光軸）ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。なお、終端光学素子２２と隣り合う光学素子で規定される光軸を終端光学素子２２の光軸とみなしてもよい。また、本実施形態において、投影系ＰＬの像面は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、像面は、ほぼ水平である。ただし、像面はＸＹ平面と平行でなくてもよいし、曲面であってもよい。

基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２４を有し、第３定盤１８のガイド面１８Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、駆動システム２５の作動により、投影領域ＰＲに対して、基板Ｐを保持して移動可能である。駆動システム２５は、基板ステージ２に配置された可動子２５Ａと、第３定盤１８に配置された固定子２５Ｂとを有する平面モータを含む。基板ステージ２を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。基板ステージ２は、駆動システム２５の作動により、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は、基板保持部２４の周囲に配置され、射出面２３と対向可能な上面２６を有する。本実施形態において、基板ステージ２は、米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書、米国特許出願公開第２００８／００４９２０９号明細書等に開示されているような、基板保持部２４の周囲の少なくとも一部に配置され、プレート部材Ｔの下面をリリース可能に保持するプレート部材保持部２７を有する。本実施形態において、基板ステージ２の上面２６は、プレート部材の上面を含む。上面２６は、平坦である。

干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１（マスクＭ）の位置を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット３Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２（基板Ｐ）の位置を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット３Ｂとを有する。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置７は、干渉計システム３の計測結果に基づいて、駆動システム２０，２５を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。

液浸部材４は、第１支持機構２８Ａに支持されている。回収部材６２は、第２支持機構２８Ｂに支持されている。本実施形態において、第１，第２支持機構２８Ａ，２８Ｂは、第１定盤１３に支持されている。本実施形態において、液浸部材４は、第１支持機構２８Ａを介して、第１定盤１３に吊り下げられている。回収部材６２は、第２支持機構２８Ｂを介して、第１定盤１３に吊り下げられている。

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、制御装置７は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置７は、基板Ｐを投影系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。

図２は、液浸部材４の近傍を示す側断面図、図３は、液浸部材４及び回収部材６２を上方から見た図、図４は、図２の一部を拡大した図である。図２，図３，及び図４に示すように、液浸部材４は、終端光学素子２２の近傍に配置されている。液浸部材４は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、露光光ＥＬの光路の周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、液浸部材４は、環状の部材である。液浸部材４は、露光光ＥＬの光路の一部及び終端光学素子２２の周囲に配置される。また、本実施形態において、回収部材６２は、液浸部材４の周囲に配置された環状の部材である。なお、液浸部材４及び回収部材６２は円形環状でなくてもよく、例えば矩形環状であってもよい。

液浸部材４は、射出面２３と、射出面２３と対向する位置に配置された物体との間の露光光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。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。本実施形態において、物体は、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。基板Ｐの露光中、液浸部材４は、終端光学素子２２と基板Ｐとの間の露光光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。

液浸部材４は、物体と対向可能な下面２９を有する。下面２９と物体との間の空間３０は、液体ＬＱを保持可能である。下面２９と物体との間に保持された液体ＬＱによって液浸空間ＬＳの一部が形成される。本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているときに、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧ１は、液浸部材４の下面２９と物体の表面（上面）との間に形成される。本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

以下、簡単のため、射出面２３及び下面２９と対向する位置に基板Ｐが配置され、射出面２３及び下面２９と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成される場合を例にして説明する。なお、上述のように、射出面２３及び下面２９と基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の上面２６との間に液浸空間ＬＳを形成することができる。

本実施形態において、液浸部材４は、終端光学素子２２の外面３１、及び終端光学素子２２を保持する保持部材２１の外面３２の少なくとも一方に第１ギャップＧ１を介して対向する内面３３を有する。本実施形態において、内面３３は、終端光学素子２２（投影系ＰＬ）の光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに対して垂直な方向）に、かつ射出面２３が向いている方向とは逆の方向に延びる第１部分３４と、光軸ＡＸに対して第１部分３４の少なくとも一部の外側に配置された第２部分３５とを有する。本実施形態において、第２部分３５は第１部分３４の周囲に配置されている。第１ギャップＧ１は、第１部分３４を使って規定される第１空間３６と、第２部分３５を使って規定される第２空間３７とを含む。

終端光学素子２２の外面３１は、射出面２３と異なる面であり、射出面２３の周囲に配置されている。すなわち、外面３１は露光光ＥＬが通過しない面である。外面３１は、光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに対して垂直な方向）に、かつ＋Ｚ方向に延びるように傾斜している。本実施形態において、外面３１と第１部分３４とが対向する。また、本実施形態において、外面３１と第１部分３４とは、ほぼ平行である。第１空間３６は、外面３１と第１部分３４との間の空間を含む。第１空間３６は、光軸ＡＸに対する放射方向に、かつ投影系ＰＬの像面から離れる方向（＋Ｚ方向）に延びるように傾斜した空間である。すなわち、第１空間３６は、光軸ＡＸに垂直な方向（ＸＹ平面）に対して＋Ｚ方向に傾斜した空間である。なお、外面３１と第１部分３４は平行でなくてもよい。また、外面３１と第１部分３４の少なくとも一方に曲面を含んでいてもよい。

本実施形態において、保持部材２１の外面３２は、終端光学素子２２の外面３１の周囲に配置されている。本実施形態において、外面３２と第２部分３５とが対向する。また本実施形態において、外面３２と第２部分３５とは、ほぼ平行である。第２空間３７は、外面３２と第２部分３５との間の空間を含む。本実施形態において、外面３２及び第２部分３５は、ＸＹ平面とほぼ平行であり、第２空間３７は、光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに垂直な方向）に延びる空間である。なお、外面３２と第２部分３５は、ＸＹ平面とほぼ平行でなくてもよい。また外面３２と第２部分３５とが互いに平行でなくてもよい。また、外面３２と第２部分３５の少なくとも一方が曲面を含んでいてもよい。

本実施形態において、液浸部材４は、少なくとも一部が射出面２３と対向するように配置されたプレート部３８と、少なくとも一部が終端光学素子２２の周囲に配置される本体部３９とを有する。第１部分３４及び第２部分３５は、本体部３９に配置されている。プレート部３８は、射出面２３とギャップＧ４を介して対向する上面４０と、射出面２３と対向するように配置された物体（例えば、基板Ｐ）の表面とギャップＧ５を介して対向する下面４１とを有する。また、プレート部３８は、射出面２３から射出された露光光ＥＬが通過可能な開口４２を有する。基板Ｐの露光中、射出面２３から射出された露光光ＥＬは、開口４２を介して、基板Ｐの表面に照射される。

また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、第１ギャップＧ１に液体ＬＱを供給する第１供給口４７を備えている。本実施形態において、第１供給口４７は、液浸部材４の内面３３に配置されている。本実施形態において、第１供給口４７は、終端光学素子２２の外面３１と対向する液浸部材４の第１部分３４に配置されている。本実施形態においては、第１供給口４７は、光軸ＡＸ周りに等間隔で配置されている。図３に示すように、本実施形態においては、第１供給口４７が光軸ＡＸ周りに４５°間隔で配置されている。なお、第１供給口４７の位置及び数は、図３の場合に限られず、任意に決定することができる。

図２及び図４に示すように、本実施形態において、第１供給口４７は、射出面２３が向いている方向とは逆の方向（＋Ｚ方向）を向いている。なお、第１供給口４７は、＋Ｚ方向を向いていなくてもよい。

また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、光軸ＡＸ周りの少なくとも一部に配置され、第１ギャップＧ１の少なくとも一部からの液体ＬＱを回収可能な第１回収口４３を備えている。第１回収口４３は、光軸ＡＸに対して、第１供給口４７より離れて配置されている。本実施形態において、第１回収口４３は、回収部材６２に配置されている。

回収部材６２は、液浸部材４との間には第２ギャップＧ２が形成されている。回収部材６２は、第２支持機構２８Ｂで支持され、第１支持機構２８Ａに支持された液浸部材４の周囲の少なくとも一部に配置される。すなわち、液浸部材４と回収部材６２とは、一方から他方への振動の伝達が抑制されるように第２ギャップＧ２だけ離れて支持されている。また、液浸部材４と回収部材６２とは、一方から他方への熱の伝達が抑制されるように第２ギャップＧ２だけ離れて配置されている。例えば、液浸部材４と回収部材６２の一方が液体ＬＱの気化によって温度変化（温度低下）した場合にも、その温度変化が他方の部材へ伝達されるのを抑制できる。なお、第２ギャップＧ２に液体ＬＱが入らないように、第２ギャップＧ２はできるだけ小さい方が望ましい。例えば、第２ギャップＧ２（外面６４と内面６５との距離）は、０．１ｍｍ以下である。

回収部材６２は、保持部材２１の外面３２と対向する上面６３を有する。第１回収口４３は、上面６３に配置されている。第１回収口４３は、射出面２３が向いている方向とは逆の方向を向いている。本実施形態において、第１回収口４３は、上方（＋Ｚ方向）を向いている。また、本実施形態においては、第１回収口４３は、光軸ＡＸを囲むように配置されている。第１回収口４３は、射出面２３の下方の空間５０に供給されない、第１ギャップＧ１の少なくとも一部からの液体ＬＱを回収可能である。

本実施形態においては、回収部材６２は、液浸部材４を囲むように配置される環状の部材である。第１回収口４３は、光軸ＡＸを囲むように上面６３に配置されている。本実施形態において、回収部材６２の第１回収口４３（上面６３）は、第２部分３５とほぼ同じ高さに配置されている。

また、本実施形態においては、第２ギャップＧ２を形成する液浸部材４の外面６４及び回収部材６２の内面６５の少なくとも一方は、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態においては、第２ギャップＧ２を形成する液浸部材４の外面６４及び回収部材６２の内面６５の少なくとも一方において、液体ＬＱの接触角は９０°以上である。本実施形態においては、外面６４及び内面６５の両方が、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態においては、外面６４及び内面６５のそれぞれは、液体ＬＱに対して撥液性の膜４６で形成されている。膜４６は、例えばフッ素を含む撥液性材料で形成される。撥液性材料としては、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、テフロン（登録商標）等が挙げられる。

なお、第２ギャップＧ２を形成する外面６４のみが液体ＬＱに対して撥液性でもよいし、内面６５のみが液体ＬＱに対して撥液性でもよい。

また、膜４６を使わずに、外面６４を形成する液浸部材４の少なくとも一部、及び／又は内面６５を形成する回収部材６２の少なくとも一部を、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）などの撥液性の部材で形成してもよい。

第１回収口４３には、多孔部材６６が配置されている。多孔部材６６は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材６６が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタでもよい。回収部材６２の上面６３は、多孔部材６６の上面を含む。

また、液浸部材４は、液体ＬＱを供給する第２供給口４８と、液体ＬＱを回収可能な第２回収口４９とを備えている。第２供給口４８は、液浸部材４の内面３３に設けられている。第２供給口４８は、第１供給口４７より、射出面２３の近く（基板Ｐの表面の近く）に配置されている。本実施形態において、第２供給口４８は、射出面２３とプレート部３８の上面４０との間の空間５０に面するように配置されている。第２供給口４８は、露光光ＥＬの光路に液体ＬＱを供給する。図３に示すように、本実施形態においては、第２供給口４８は、光軸ＡＸに対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに一つずつ配置されている。なお、第２供給口４８が、光軸ＡＸに対して＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに一つずつ配置されてもよい。また、第２供給口４８の数は３つ以上でもよい。

なお、第２供給口４８が、終端光学素子２２の外面３１と対向する位置に配置されてもよい。

なお、第１供給口４７の数と第２供給口４８の数は同じであってもよい。また光軸ＡＸに関する周方向において、第１供給口４７の位置と第２供給口の位置が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第２回収口４９は、液浸部材４の下面２９に配置されている。第２回収口４９は、液浸部材４の下面２９と対向するように配置された物体（例えば、基板Ｐ）の表面上の液体ＬＱを回収可能である。すなわち、第２回収口４９と対向するように配置された物体（基板Ｐなど）の表面上の液体ＬＱは第２回収口４９で回収可能である。

第２回収口４９は、プレート部３８の下面４１の周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、第２回収口４９は、下面４１の周囲に環状に配置されている。また、本実施形態においては、第２回収口４９に、多孔部材５１が配置されている。本実施形態において、多孔部材５１は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材５１が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタでもよい。

本実施形態において、液浸部材４の下面２９は、プレート部３８の下面４１及び多孔部材５１の下面を含む。

図２に示すように、第１供給口４７は、供給流路５２を介して、第１液体供給装置５３と接続されている。本実施形態において、供給流路５２は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び第１支持機構２８Ａの内部に形成された流路を含む。また、第２供給口４８は、供給流路５４を介して、第２液体供給装置５５と接続されている。本実施形態において、供給流路５４は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び第１支持機構２８Ａの内部に形成された流路を含む。第１，第２液体供給装置５３，５５は、クリーンで温度調整された液体ＬＱを第１，第２供給口４７，４８に供給することができる。なお、供給流路５２の一部、及び／又は供給流路５４の一部を、液浸部材４を支持する第１支持機構２８Ａの内部に設けなくてもよい。

制御装置７は、第１供給口４７及び第２供給口４８のそれぞれから供給される単位時間当たりの液体の量を調整可能である。本実施形態においては、供給流路５２及び供給流路５４のそれぞれに、マスフローコントローラと呼ばれる、単位時間当たりの液体供給量を調整可能な調整装置５６，５７が配置されている。調整装置５６，５７の動作は、制御装置７に制御される。制御装置７は、調整装置５６，５７のそれぞれを制御して、第１供給口４７及び第２供給口４８のそれぞれから供給される単位時間当たりの液体の量を調整可能である。また、制御装置７は、第１，第２供給口４７，４８からの液体ＬＱの量を調整して、その第１，第２供給口４７，４８から供給される液体ＬＱの流速を調整可能である。なお、すべての第１供給口４７から供給される液体ＬＱの総量は、すべての第２供給口４８から供給される液体ＬＱの総量と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、１つの第１供給口４７から供給される液体ＬＱの量は、１つの第２供給口４８から供給される液体ＬＱの量と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

なお、１つの供給流路から分岐された複数の流路を第１供給口４７及び第２供給口４８に接続してもよい。

第１回収口４３は、回収流路５８を介して、第１液体回収装置５９と接続されている。本実施形態において、回収流路５８は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び第２支持機構２８Ｂの内部に形成された流路を含む。なお、回収部材６２を支持する第２支持機構２８Ｂの内部に回収流路５８の一部を設けなくてもよい。第２回収口４９は、回収流路６０を介して、第２液体回収装置６１と接続されている。本実施形態において、回収流路６０は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び第１支持機構２８Ａの内部に形成された流路を含む。なお、液浸部材４を支持する第１支持機構２８Ａの内部に回収流路６０の一部を設けなくてもよい。第１，第２液体回収装置５９，６１は、真空システム（真空源と回収口との接続状態を制御するバルブなど）を含み、第１，第２回収口４３，４９から液体ＬＱを吸引して回収することができる。

制御装置７は、第１回収口４３及び第２回収口４９のそれぞれから回収される単位時間当たりの液体の量を調整可能である。

また、制御装置７は、第１液体回収装置５９を制御して、多孔部材６６の上面側（第１ギャップＧ１側）から下面側（回収流路５８側）へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材６６の上面側と下面側との間の圧力差を制御することができる。本実施形態において、上面側の第１ギャップＧ１の圧力は、チャンバ装置５によって制御されており、ほぼ大気圧である。制御装置７は、多孔部材６６の上面側から下面側へ液体ＬＱのみが通過するように、第１液体回収装置５９を制御して、上面側の圧力に応じて、下面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置７は、多孔部材６６の孔を介して、第１ギャップＧ１からの液体ＬＱのみを回収し、気体は多孔部材６６の孔を通過しないように調整する。多孔部材６６の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材６６の一側から他側へ液体ＬＱのみを通過させる技術は、例えば米国特許第７２９２３１３号明細書に開示されている。

同様に、制御装置７は、第２液体回収装置６１を制御して、多孔部材５１の下面側（空間３０側）から上面側（回収流路６０側）へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材５１の下面側と上面側との間の圧力差を制御することができる。

本実施形態においては、制御装置７は、第２供給口４８を用いる液体供給動作と並行して、第２回収口４９を用いる液体回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子２２及び液浸部材４と、終端光学素子２２及び液浸部材４と対向する他方側の物体（例えば、基板Ｐ）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

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

制御装置７は、第２供給口４８からの液体供給動作と並行して、第２回収口４９からの液体回収動作を実行し、液浸部材４を使って、終端光学素子２２の射出面２３と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳを形成し、基板ステージ２に保持された基板Ｐの露光を開始する。制御装置７は、射出面２３から射出された露光光ＥＬを、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して基板Ｐに照射する。

本実施形態においては、図４に示すように、少なくとも基板Ｐの露光中、制御装置７は、第１供給口４７からの液体供給動作を実行する。第１供給口４７は、第１ギャップＧ１に液体ＬＱを供給する。本実施形態において、第１供給口４７は、第１空間３６に面しており、第１供給口４７から第１ギャップＧ１（第１空間３６）に供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、終端光学素子２２の外面３１に当たって、外面３１及び第１部分３４に沿って、上方（＋Ｚ方向）、かつ光軸ＡＸから離れる方向に流れる。すなわち、第１供給口４７から供給された液体ＬＱの大部分は、第１空間３６に沿って、射出面２３が向いている方向とは逆の方向に、且つ、光軸ＡＸに対する放射方向に流れる。

第１空間３６において、上方、且つ、光軸ＡＸから離れる方向に流れた液体ＬＱは、第２空間３７に流入する。第１空間３６から第２空間３７に流入した液体ＬＱは、保持部材２１の外面３２によって向きを変えられ、第２空間３７に沿って、水平、且つ、光軸ＡＸから離れる方向に流れる。すなわち、第２空間３７において、液体ＬＱは、ＸＹ平面と平行に、且つ、光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに垂直な方向）に流れる。

本実施形態においては、制御装置７は、調整装置５６を制御して、第１供給口４７から供給された液体ＬＱが、第１ギャップＧ１において低速で均一に流れるように、かつ第１ギャップＧ１がほぼ液体ＬＱで満たされるように第１供給口４７から供給される単位時間当たりの液体ＬＱの量を調整する。

このように、本実施形態においては、制御装置７は、第１供給口４７から第１ギャップＧ１に液体ＬＱを供給することによって、その第１ギャップＧ１に光軸ＡＸから離れる方向に液体ＬＱの流れを形成する。

第１供給口４７から供給され、第１ギャップＧ１内を光軸ＡＸから離れる方向に流れた液体ＬＱは、第１回収口４３に回収される。第１回収口４３は、第１ギャップＧ１の少なくとも一部からの液体ＬＱを回収する。これにより、光軸ＡＸに対して第１回収口４３の外側に液体ＬＱが流出することが抑制される。

本実施形態において、第１回収口４３は、第２ギャップＧ２上を通過した、第２空間３７からの液体ＬＱを回収する。これにより、第１ギャップＧ１において、第１供給口４７と第１回収口４３との間の空間を液体ＬＱで実質的に満たし続けることができる。また、本実施形態においては、第２ギャップＧ２を形成する外面６４及び内面６５が液体ＬＱに対して撥液性なので、第２ギャップＧ２に液体ＬＱが浸入することが抑制される。

また、本実施形態においては、第２空間３７において、液体ＬＱは、光軸ＡＸから離れる方向に低速で均一に流れるので、液体ＬＱの流れの勢いによって、液体ＬＱが光軸ＡＸに対して回収部材６２の外側へ流出することが抑制される。

また、第１供給口４７から第１ギャップＧ１に供給された液体ＬＱの一部は、終端光学素子２２の外面３１に当たって、外面３１及び第１部分３４に沿って、下方、且つ、光軸ＡＸに近付く方向へ流れ、露光光ＥＬの光路に供給される。すなわち、第１供給口４７からの液体ＬＱの一部は、射出面２３が向いている方向（−Ｚ方向）に、かつ光軸ＡＸに近づく方向に流れる。このように、第１供給口４７の下側（−Ｚ側）においても第１空間３６を液体ＬＱで満たすことができる。したがって、第１供給口４７を用いる液体供給動作と並行して、第１回収口４３を用いる液体回収動作を実行することによって、液体ＬＱの流出を抑制しつつ、第１ギャップＧ１をクリーンで温度調整された液体ＬＱで満たし続けることができる。また、本実施形態においては、第１供給口４７と第２供給口４８を用いる液体供給動作と並行して、第２回収口４９を用いる液体回収動作を実行することによって、液体ＬＱの流出を抑制しつつ、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路をクリーンで温度調整された液体ＬＱで満たし続けることができる。

本実施形態においては、第１ギャップＧ１に液体ＬＱを流しているので、露光光ＥＬの光路上に存在する液体ＬＱ（例えば空間５０に存在する液体ＬＱ）に、第１ギャップＧ１から異物が混入したり、気体（気泡等）が混入したりすることが抑制される。特に、第１供給口４７の上方側の第１ギャップＧ１においては、光軸ＡＸから離れる方向へ向かう液体ＬＱの流れが生成されているので、たとえ第１ギャップＧ１で異物（あるいは気泡等）が発生したとしても、その異物が露光光ＥＬの光路（光軸ＡＸ）に向かって流れることが抑制される。また、本実施形態においては、第１ギャップＧ１は、第１供給口４７から供給されたクリーンで温度調整された液体ＬＱで満たされるので、保持部材２１、終端光学素子２２、及び液浸部材４の少なくとも一つの温度変化を抑制できる。また、本実施形態においては、第１ギャップＧ１は、第１供給口４７から供給された液体ＬＱで満たされており、液浸部材４と終端光学素子２２との間、及び液浸部材４と保持部材２１との間に、液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）が形成されていないので、その界面で生じやすい液体ＬＱの気化に起因する保持部材２１、終端光学素子２２、及び液浸部材４の少なくとも一つの温度変化を抑制できる。また、本実施形態においては、第１ギャップＧ１において、光軸ＡＸから離れる方向に液体ＬＱを流すようにしているので、その液体ＬＱの界面が光軸ＡＸから比較的離れており、その界面で生じやすい液体ＬＱの気化に起因する終端光学素子２２及び／又は露光光ＥＬの光路中の液体ＬＱの温度変化を防止することができる。また、本実施形態においては、第１ギャップＧ１において、液体ＬＱは低速で均一に流れており、光軸ＡＸから離れる方向に流れる液体ＬＱの界面は第１回収口４３の近傍に安定的に形成されるので、保持部材２１、終端光学素子２２、及び液浸部材４の少なくとも一つが液体ＬＱから受ける圧力変動を抑制できる。したがって、終端光学素子の位置の変動、光学特性の変動を抑制することができる。

また、本実施形態においては、調整装置５６，５７を設けたことにより、第１，第２供給口４７，４８のそれぞれから供給される単位時間当たりの液体ＬＱの量を調整することができる。例えば、第１供給口４７から供給される液体ＬＱの量を多くすることによって、露光光ＥＬの光路上に存在する液体ＬＱに、第１ギャップＧ１から気体が混入することをより効果的に抑制することができる。また、第２供給口４８から供給される液体ＬＱの量を少なくすることによって、空間３０に流入する液体ＬＱの量を抑えることができるので、第２回収口４９での液体回収量を低減することができ、例えば基板Ｐ上に液体ＬＱが残留することを抑制することができる。また、第１ギャップＧ１を形成する保持部材２１、終端光学素子２２、及び液浸部材４の少なくとも一つの形状に応じて、第１，第２供給口４７，４８から供給される液体ＬＱの量を調整することもできる。このように、期待される効果、あるいは第１ギャップＧ１を形成する部材の形状等に応じて、第１，第２供給口４７，４８から供給される液体ＬＱの量を適宜調整することができる。

また、本実施形態においては、液浸部材４と回収部材６２とが第２ギャップＧ２を介して離れて配置されているので、液浸部材４と回収部材６２の一方で生じた温度変化、及び／又は振動の他方への影響を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１ギャップＧ１において、第１供給口４７から供給される液体ＬＱの少なくとも一部を、光軸ＡＸから離れる方向に流すので、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、液体ＬＱを空間３０、空間５０、第１，第２空間３６，３７で保持することができ、それら空間３０，５０，３６，３７の外側への液体ＬＱの流出を抑制することができる。液体ＬＱの流出が抑制されることによって、液体ＬＱの気化熱の発生、その気化熱による基板Ｐの温度変化（熱変形）、あるいは基板Ｐの周囲の環境の温度変化が抑制される。したがって、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、図４に示したように、液浸部材４の第２部分３５と第１回収口４３（上面６３）とがほぼ同じ高さに配置されている場合を例にして説明したが、第１回収口４３（上面６３）を、第２部分３５より低い位置（−Ｚ側）に配置することもできる。このように配置によっても、第１ギャップＧ１からの液体ＬＱを、第１回収口４３で円滑に回収することができる。

また、第１ギャップＧ１からの液体ＬＱを回収する第１回収口は、＋Ｚ方向を向いていなくてもよい。例えば、図５に示すように、第１回収口５４３が、光軸ＡＸの方を向くように配置されていてもよい。図５において、第１回収口５４３は、第２空間３７（第１ギャップＧ１）に面するように配置されている。本実施形態においては、第１回収口５４３の多孔部材５６６の表面は、光軸ＡＸ（Ｚ軸）とほぼ平行である。このように、第１回収口５４３を光軸ＡＸの方を向くように配置すると、図４の配置に比べて、第１ギャップＧ１を流れる液体ＬＱの界面の面積（液体ＬＱが気体と接触する面積）を小さくすることができるので、液体ＬＱの気化を抑制することができる。

また、本実施形態においても、第２ギャップＧ２を形成する液浸部材４の外面６４及び回収部材５６２の内面５６５の両方が、液体ＬＱに対して撥液性である。なお、第２ギャップＧ２を形成する外面６４と内面５６５のどちらか一方のみが液体ＬＱに対して撥液性でもよい。また、図５において、回収部材５６２の上面５６３、及び／又は回収部材５６２の上面５６３に対向する保持部材２１の外面３２の少なくとも一部を撥液性にしてもよい。これにより、回収部材５６２と保持部材２１との間のギャップからの液体ＬＱの流出を防止することができる。なお、図５において、多孔部材５６６の表面が光軸ＡＸ（Ｚ軸）に対して傾斜していてもよい。

図６は、図５の実施形態の変形例であって、光軸ＡＸを向くように配置された第１回収口６４３を有する回収部材６６２を、図６に示すように、保持部材２１の外面３２と液浸部材４との間に配置してもよい。本実施形態においても、第２ギャップＧ２を形成する液浸部材４の内面３３の第２部分６３５の一部及び回収部材６６２の下面６６５の両方が、液体ＬＱに対して撥液性である。なお、第２ギャップＧ２を形成する第２部分６３５の一部と回収部材６６２の下面６６５のどちらか一方のみが液体ＬＱに対して撥液性でもよい。

また、図５、図６において、第１回収口に配置された多孔部材の表面が光軸ＡＸ（Ｚ軸）に対して傾斜していてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、液浸部材４の内面に、第１，第２供給口４７，４８が設けられている場合を例にして説明したが、図７に示すように、第１供給口と第２供給口のどちらか一方を省略してもよい。図７に示す液浸部材７０４は、内面３３（第１部分３４）に一つの供給口７００を有する。供給口７００から供給された液体ＬＱの一部は、第１ギャップＧ１において、光軸ＡＸから離れる方向に流れ、残りの液体ＬＱは、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路に供給される。なお、図７においては、供給口７００が＋Ｚ方向を向いているが、他の方向を向いていてもよい。例えば光軸ＡＸの方を向いていてもよい。

上述の各実施形態においては、液浸部材（４など）が第１支持機構２８Ａに支持され、回収部材（６２など）が第２支持機構２８Ｂに支持されているが、液浸部材と回収部材との間に第２ギャップＧ２が形成された状態で、液浸部材と回収部材とを同一の支持機構で支持してもよい。

上述の各実施形態においては、液浸部材（４など）とは別の回収部材（６２など）に第１回収口（４３など）を設ける場合を例にして説明したが、図８に示すように、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように露光光ＥＬの光路の周囲に配置された液浸部材８０４に、第１回収口を設けることもできる。図８に示す液浸部材８０４は、上述の液浸部材４と同様、外面３１及び外面３２と対向する内面８３３を有し、第１回収口８４３は、内面８３３に配置されている。第１回収口８４３は、内面８３３において、光軸ＡＸに対して第１供給口４７より離れて配置されている。内面８３３は、第１部分８３４と第２部分８３５とを有し、第１回収口８４３は、第２部分８３５に配置されている。なお、液浸部材８０４に第１回収口を設ける場合にも、第１回収口が＋Ｚ方向を向いていなくてもよい。例えば、図５，６のように、光軸ＡＸの方を向くように液浸部材に第１回収口を設けてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、第１回収口（４３など）、及び第２回収口４９に多孔部材を配置して、多孔部材の一側から他側へ液体ＬＱのみが通過するようにしているが、第１回収口と第２回収口４９の少なくとも一方が、液体ＬＱを、気体とともに回収してもよい。また、第１回収口と第２回収口の少なくとも一方に、多孔部材を配置しなくてもよい。

また、上述の各実施形態においては、第２空間３７が、光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに対して垂直な方向）に延びているが、光軸ＡＸに垂直な方向（ＸＹ平面）に対して傾斜していてもよい。例えば、第２空間３７が、光軸ＡＸに対する放射方向に、かつ＋Ｚ方向に延びるように傾斜してもよい。

なお、上述の各実施形態においては、光軸に垂直な平面（ＸＹ平面）に対する第１空間３６の傾斜角度が、光軸に垂直な平面に対する第２空間３７の傾斜角度より大きい場合を例にして説明したが、光軸に垂直な平面に対する第１空間３６の傾斜角度と、光軸に垂直な平面に対する第２空間３７の傾斜角度とが同じでもよいし、光軸に垂直な平面に対する第１空間３６の傾斜角度が、光軸に垂直な平面に対する第２空間３７の傾斜角度より小さくてもよい。

なお、上述の実施形態において、第１ギャップＧ１の大きさは、第１空間３６と第２空間３７とで同じでもよいし、第１空間３６と第２空間３７とで異なってもよい。

なお、上述の各実施形態においては、第２空間３７が保持部材２１の外面３２と液浸部材（４など）との間に形成されているが、第２空間３７が、一方側の終端光学素子２２及び保持部材２１と他方側の液浸部材との間に形成されてもよい。すなわち、液浸部材の内面の第２部分（３５など）が終端光学素子２２及び保持部材２１に対向していてもよい。また、第１ギャップＧ１（第１空間及び第２空間）の全てが、終端光学素子２２と液浸部材４との間に形成されてもよい。

また、上述の各実施形態において、第１ギャップＧ１を規定する終端光学素子２２の外面の少なくとも一部、保持部材２１の外面の少なくとも一部、及び液浸部材の内面の少なくとも一部の少なくとも一つは、液体ＬＱに対して親液性（液体ＬＱとの接触角が４０°、３０°、２０°あるいはそれ以下）であることが望ましい。

また、上述の各実施形態において、第１ギャップＧ１からの液体ＬＱを回収する第１回収口（４３など）が、光軸ＡＸの周囲（第１ギャップＧ１の周囲）に環状に配置されているが、光軸ＡＸの周囲の一部に（例えば、等間隔で離散的に）配置されていてもよい。

また、上述の各実施形態においては、少なくと基板Ｐの露光中に第１供給口２８から第１回収口（４３など）へ液体ＬＱを常時流しているが、断続的に流すようにしてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、投影系ＰＬの終端光学素子２２の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子２２の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影系を採用することもできる。

なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。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。

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、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

更に、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているような、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、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置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にも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）、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。

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。

上述の各実施形態においては、投影系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及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９に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理ステップ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、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

２…基板ステージ、４…液浸部材、７…制御装置、２１…保持部材、２２…終端光学素子、２３…射出面、２８Ａ…第１支持機構、２８Ｂ…第２支持機構、３１…外面、３２…外面、３３…内面、３４…第１部分、３５…第２部分、３６…第１空間、３７…第２空間、４３…第１回収口、４７…第１供給口、４８…第２供給口、４９…第２回収口、５６…調整装置、５７…調整装置、６２…回収部材、６６…多孔部材、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｇ１…第１ギャップ、Ｇ２…第２ギャップ、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板

Claims (24)

1. 露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
   前記射出面と異なる前記光学部材の外面及び前記光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、前記射出面からの露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材と、
   前記第１ギャップに液体を供給する第１供給口と、を備え、
   前記第１ギャップにおいて、前記第１供給口から供給される液体の少なくとも一部を前記光学部材の光軸から離れる方向に流し、
   前記光学部材の射出面と基板との間の液体を介して前記射出面からの露光光を前記基板に照射する露光装置。
2. 前記第１供給口は、前記第２部材の前記内面に配置される請求項１記載の露光装置。
3. 前記内面は、前記光学部材の光軸に対する放射方向に、かつ前記光学部材の射出面が向いている方向とは逆の方向に延びる第１部分と、前記光軸に対して前記第１部分の少なくとも一部の外側に配置された第２部分とを有し、
   前記第１供給口は、前記第１部分に配置される請求項２記載の露光装置。
4. 前記第１ギャップは、前記第１部分を使って規定される第１空間と、前記第２部分を使って規定される前記第２空間とを含み、
   前記第２空間は、前記光学部材の光軸に対して垂直に延びる請求項３記載の露光装置。
5. 前記第１供給口は、前記射出面が向いている方向とは逆の方向を向いている請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記第１供給口から前記第１ギャップに供給された前記液体の一部は、前記露光光の光路に供給される請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
7. 前記第２部材の内面に設けられ、液体を供給する第２供給口をさらに備え、
   前記第２供給口は、前記第１供給口より前記射出面の近くに配置されている請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記第１供給口及び前記第２供給口のそれぞれから供給される単位時間当たりの液体の量を調整する調整装置を備える請求項７記載の露光装置。
9. 前記光軸に対して前記第１供給口より離れて配置された第１回収口をさらに備え、
   前記第１供給口から供給され、前記第１ギャップ内を前記光軸から離れる方向に流れた液体は、前記第１回収口で回収される請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記第１回収口は、前記第２部材の前記内面に配置される請求項９記載の露光装置。
11. 前記第１回収口は、前記第２部材の周囲の少なくとも一部に、前記第２部材と第２ギャップを介して配置された第３部材に配置される請求項９記載の露光装置。
12. 前記第２部材を支持する第１支持機構と、前記第３部材を支持する第２支持機構とを備える請求項１１記載の露光装置。
13. 前記第２ギャップを形成する２つの面の少なくとも一方は、前記液体に対して撥液性である請求項１１又は１２記載の露光装置。
14. 前記第１回収口は、前記第２ギャップ上を通過した液体を回収する請求項１１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 前記第１回収口は、前記射出面が向いている方向とは逆の方向を向いている請求項９〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 前記第１回収口は、前記光軸の方を向くように配置されている請求項９〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
17. 前記第１回収口に配置された多孔部材をさらに備える請求項９〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
18. 前記多孔部材の一側から他側へ液体のみが通過するように、前記多孔部材の一側と他側との間の圧力差を制御する請求項１７記載の露光装置。
19. 前記第１回収口は、前記第１ギャップからの液体を気体とともに回収する請求項９〜１８記載の露光装置。
20. 前記第２部材は、第２回収口を有し、
    前記第２回収口に対向する前記基板の表面上の液体は前記第２回収口から回収可能である請求項１〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
21. 露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
    前記射出面と異なる前記光学部材の外面及び前記光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、前記射出面からの露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第２部材と、
    前記第１ギャップに液体を供給する第１供給口と、
    前記光軸に対して前記第１供給口より離れて配置され、前記第１供給口からの液体を回収する第１回収口と、を備え、
    前記第１ギャップにおける前記第１供給口と前記第１回収口との間の空間は、前記第１供給口から供給される液体で実質的に満たされ、
    前記光学部材の射出面と基板との間の液体を介して前記射出面からの露光光を前記基板に照射する露光装置。
22. 請求項１〜２１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。
23. 光学部材の射出面から射出された露光光を基板に照射することと、
    前記射出面と異なる前記光学部材の外面及び前記光学部材を保持する第１部材の外面の少なくとも一方に第１ギャップを介して対向する内面を有し、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２部材を使って、前記射出面と前記基板との間の前記露光光の光路を液体で満たすことと、
    前記第１ギャップに供給された液体の少なくとも一部を前記光学部材の光軸から離れる方向に流すことと、を含む露光方法。
24. 請求項２３記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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