JP2010267808A - 露光装置、クリーニング方法、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、液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、所定部材と、露光光が照射可能な位置に移動可能な物体の表面を所定部材の下面と対向させつつ物体を所定の移動軌跡で移動させる駆動装置と、移動後の物体の表面の汚染状態に基づいて、所定部材の汚染領域を特定する特定装置と、所定部材をクリーニングするクリーニング装置とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置、クリーニング方法、及びデバイス製造方法に関する。

半導体デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。露光装置の部材、部品が汚染されると、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。そのため、例えば下記特許文献に開示されているような、露光装置内の所定部材をクリーニングする技術が案出されている。

米国特許出願公開第２００８／００１８８６７号明細書

露光不良の発生を抑制するために、所定部材をクリーニングすることは有効である。そのため、露光装置内の所定部材の汚染領域を特定できる技術の案出が望まれる。

本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及びクリーニング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、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、所定部材と、露光光が照射可能な位置に移動可能な物体の表面を所定部材の下面と対向させつつ物体を所定の移動軌跡で移動させる駆動装置と、移動後の物体の表面の汚染状態に基づいて、所定部材の汚染領域を特定する特定装置と、所定部材をクリーニングするクリーニング装置と、を備える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、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング方法であって、所定部材の下面と物体の表面とを対向させつつ物体を所定の移動軌跡で移動させることと、移動後の物体の表面に付着した物体の表面における汚染物の分布に基づいて、所定部材の汚染領域を特定することと、を含むクリーニング方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第３の態様のクリーニング方法で所定部材の少なくとも一部をクリーニングすることと、液体を介して、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。 本実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材を下面側から見た図である。 本実施形態に係るクリーニングシステムの一例を示す図である。 本実施形態に係る第１クリーニング装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る第２クリーニング装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る第３クリーニング装置の一例を示す図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るクリーニング方法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を示す概略構成図である。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、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測器（計測部材）を搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する駆動システム４と、基板ステージ２を移動する駆動システム５と、計測ステージ３を移動する駆動システム６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７と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置８と、制御装置８に接続され、露光処理に関する情報等、各種の情報を記憶する記憶装置６０とを備えている。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光装置ＥＸ内の所定部材をクリーニング可能なクリーニングシステム４０と、露光装置ＥＸ内の物体の表面の状態を観察可能な観察装置７０とを備えている。

本実施形態において、クリーニングシステム４０の少なくとも一部は、計測ステージ３に配置されている。本実施形態において、クリーニングシステム４０は、異なる複数のクリーニング動作を実行可能である。複数のクリーニング動作は、所定部材に紫外光を照射する第１クリーニング動作、所定部材と洗浄液とを接触させる第２クリーニング動作、及び所定部材に接触した液体に超音波振動を付与する第３クリーニング動作の少なくとも一つを含む。本実施形態において、クリーニングシステム４０は、紫外光ＬＶを射出可能な第１クリーニング装置４１と、所定部材に洗浄液を接触可能な第２クリーニング装置４２と、所定部材に接触した液体に超音波振動を付与可能な第３クリーニング装置４３とを含む。

本実施形態において、観察装置７０は、物体の表面の光学像を取得可能な撮像素子を含み、物体の表面の状態を観察可能である。本実施形態において、観察装置７０は、光学系を有し、その光学系を介して物体の表面の光学像を撮像素子で取得するカメラである。以下の説明において、観察装置７０を適宜、カメラ７０、と称する。

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感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、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。

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Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、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保持部１Ｈを有し、その保持部１ＨでマスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材９のガイド面９Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。駆動システム４は、ガイド面９Ｇ上でマスクステージ１を移動するための平面モータを含む。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ような、マスクステージ１に配置された可動子と、ベース部材９に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ１は、駆動システム４の作動により、ガイド面９Ｇ上において、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。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。投影光学系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、基板Ｐをリリース可能に保持する保持部２Ｈを有し、その保持部２Ｈで基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。駆動システム５は、ガイド面１０Ｇ上で基板ステージ２を移動するための平面モータを含む。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ような、基板ステージ２に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、基板ステージ２は、駆動システム５の作動により、ガイド面１０Ｇ上において、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、保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面の周囲に配置される上面２Ｕを有する。本実施形態において、上面２Ｕは、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面と上面２Ｕとは同一平面内に配置される。なお、本実施形態の基板ステージ２は、例えば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Ｐをリリース可能に保持する保持部２Ｈと、保持部２Ｈの周囲に配置され、プレート部材Ｔをリリース可能に保持する保持部２Ｔとを有する。上面２Ｕは、プレート部材Ｔの上面を含む。

計測ステージ３は、計測器（計測部材）、及びクリーニングシステム４０の少なくとも一部を搭載した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。駆動システム６は、ガイド面１０Ｇ上で計測ステージ３を移動するための平面モータを含む。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ような、計測ステージ３に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、計測ステージ３は、駆動システム６の作動により、ガイド面１０Ｇ上において、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。

本実施形態において、計測ステージ３の上面３Ｕは、ＸＹ平面とほぼ平行である。制御装置８は、駆動システム５，６を制御して、上面２Ｕと上面３Ｕとをほぼ同一平面内に配置することができる。

なお、基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置の一例は、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、及び米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されている。

本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置情報は、レーザ干渉計ユニット１１Ａ、１１Ｂを含む干渉計システム１１によって計測される。レーザ干渉計ユニット１１Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計ユニット１１Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒ、及び計測ステージ３に配置された計測ミラー３Ｒを用いて、基板ステージ２及び計測ステージ３それぞれの位置情報を計測可能である。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８は、干渉計システム１１の計測結果に基づいて、駆動システム４，５，６を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測部材Ｃ）の位置制御を実行する。なお、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方の位置情報を干渉計システム１１とは異なる計測システム（例えば、エンコーダシステム）を用いて計測してもよい。この場合、干渉計システム１１を用いなくてもよいし、干渉計システム１１と併用してもよい。

液浸部材７は、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を形成可能である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。液浸部材７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１２の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材７は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、液浸部材７の少なくとも一部が、終端光学素子１２の周囲に配置される。

終端光学素子１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１３を有する。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子１２と、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に移動可能な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形成される。本実施形態において、投影領域ＰＲに移動可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子１２の射出面１３側）で投影領域ＰＲに対して移動可能な物体であり、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方を含む。また、投影領域ＰＲに移動可能な物体は、基板ステージ２が保持可能な物体を含む。基板ステージ２が保持可能な物体は、基板Ｐ、及び後述するダミー基板ＤＰの少なくとも一方を含む。

なお、投影領域ＰＲに移動可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された物体（基板Ｐ、ダミー基板ＤＰ等）、及び計測ステージ３の少なくとも一つに限られない。

本実施形態において、液浸部材７は、投影領域ＰＲに移動可能な物体の表面と対向可能な下面１４を有する。物体（基板ステージ２、計測ステージ３、基板Ｐ、及びダミー基板ＤＰ等）は、終端光学素子１２の射出面１３及び液浸部材７の下面１４と対向した状態で移動可能である。液浸部材７は、投影領域ＰＲに移動可能な物体との間で液体ＬＱを保持することができる。液浸部材７は、終端光学素子１２と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、物体との間で液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成可能である。一方側の射出面１３及び下面１４と、他方側の物体の表面（上面）との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１２と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、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。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材７の下面１４と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

図２は、本実施形態に係る液浸部材７の一例を示す側断面図、図３は、液浸部材７を下面１４側から見た平面図である。なお、図２及び図３を用いる説明においては、投影領域ＰＲ（終端光学素子１２及び液浸部材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が、上述のように、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方を配置することもできる。

図２及び図３に示すように、液浸部材７は、射出面１３と対向する位置に開口７Ｋを有する。射出面１３から射出された露光光ＥＬは、開口７Ｋを通過して、基板Ｐに照射可能である。

また、液浸部材７は、液体ＬＱを供給可能な供給口１５と、液体ＬＱを回収可能な回収口１６とを備えている。供給口１５は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように配置されている。供給口１５は、流路１７を介して、液体供給装置１８と接続されている。液体供給装置１８は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。流路１７は、液浸部材７の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置１８とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置１８から送出された液体ＬＱは、流路１７を介して供給口１５に供給される。

回収口１６は、液浸部材７の下面１４と対向する物体上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、回収口１６は、露光光ＥＬが通過する開口７Ｋの周囲に配置されている。回収口１６は、物体の表面と対向する液浸部材７の所定位置に配置されている。

回収口１６には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材１９が配置されている。なお、回収口１６に、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が配置されてもよい。また、回収口１６に多孔部材１９が配置されていなくてもよい。本実施形態において、液浸部材７の下面１４の少なくとも一部は、多孔部材１９の下面を含む。回収口１６は、流路２０を介して、液体回収装置２１と接続されている。液体回収装置２１は、回収口１６を真空システムに接続可能であり、回収口１６を介して液体ＬＱを吸引可能である。流路２０は、液浸部材７の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置２１とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口１６から回収された液体ＬＱは、流路２０を介して、液体回収装置２１に回収される。

本実施形態においては、制御装置８は、供給口１５からの液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６からの液体ＬＱの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１２及び液浸部材７と、他方側の物体との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

なお、液浸部材７として、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書、欧州特許出願公開第１７６８１７０号明細書に開示されているような液浸部材（ノズル部材）を用いることができる。

次に、クリーニングシステム４０について説明する。クリーニングシステム４０は、露光装置ＥＸ内の所定部材をクリーニングする。以下の説明において、クリーニングシステム４０によってクリーニングされる所定部材が液浸部材７である場合を例にして説明する。

図４は、本実施形態に係るクリーニングシステム４０の一例を示す図である。クリーニングシステム４０は、第１クリーニング装置４１と、第２クリーニング装置４２と、第３クリーニング装置４３とを備えている。第１クリーニング装置４１は、液浸部材７に紫外光ＬＶを照射して、液浸部材７をクリーニングすることができる。第２クリーニング装置４２は、液浸部材７に洗浄液ＬＣを接触させて、液浸部材７をクリーニングすることができる。第３クリーニング装置４３は、液浸部材７に接触した液体に超音波振動を付与して、液浸部材７をクリーニングすることができる。なお、上述したように、本実施形態のクリーニングシステム４０は、３つのクリーニング装置を備えているが、必ずしも上述の３つのクリーニング装置が必要ではなく、３つのクリーニング装置のうちの１つ、あるいは２つを備えるだけでもよいし、４つ以上のクリーニング装置を備えてもよい。また、クリーニングシステム４０が、上述の３つのクリーニング装置とは異なるクリーニング装置を備えていてもよい。

図５は、第１クリーニング装置４１を用いて、液浸部材７をクリーニングしている状態を示す図である。図５に示すように、第１クリーニング装置４１は、計測ステージ３に配置され、紫外光ＬＶを射出する射出部４４を有する。

計測ステージ３の位置が制御されることによって、射出部４４は、液浸部材７の下面１４と対向可能である。制御装置８は、計測ステージ３を制御して、射出部４４と液浸部材７の下面１４とを対向させた状態で、射出部４４より紫外光ＬＶを射出することによって、その紫外光ＬＶを液浸部材７の下面１４に照射することができる。本実施形態において、計測ステージ３は、紫外光ＬＶを透過可能な光学部材４５を有する。計測ステージ３の上面３Ｕは、光学部材４５の上面を含む。射出部４４は、計測ステージ３の内部に配置されており、光学部材４５を介して、液浸部材７に紫外光ＬＶを照射可能である。紫外光ＬＶが液浸部材７に照射されることによって、液浸部材７は、その紫外光ＬＶで光洗浄される。

図５に示すように、本実施形態において、制御装置８は、射出部４４から射出される紫外光ＬＶを、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して液浸部材７に照射する。なお、制御装置８は、液体ＬＱを介さずに、紫外光ＬＶを液浸部材７に照射してもよい。例えば、制御装置８は、気体を介して、紫外光ＬＶを液浸部材７に照射してもよいし、液体ＬＱ（水）以外の液体を介して、紫外光ＬＶを液浸部材７に照射してもよい。

なお、紫外光を照射して液浸部材を光洗浄するクリーニング装置（光洗浄装置）を備えた露光装置ＥＸの一例が、例えば米国特許出願公開第２００７／０２５８０７２号明細書等に開示されている。なお、本実施形態において、紫外光ＬＶを射出可能な射出部４４が基板ステージ２に設けられてもよいし、米国特許出願公開第２００７／０２５８０７２号明細書に開示されているように、液浸部材に保持される部材、あるいは基板ステージを移動可能に支持するベース部材等、基板ステージ及び計測ステージ以外の部位に配置されてもよい。

図６は、第２クリーニング装置４２を用いて、液浸部材７をクリーニングしている状態を示す図である。第２クリーニング装置４２は、洗浄液ＬＣを保持可能な容器４６と、計測ステージ３に支持され、容器４６を上下方向に移動可能（昇降可能）な移動機構４７とを備えている。

本実施形態においては、洗浄液ＬＣとして、アルカリ洗浄液を用いる。本実施形態においては、液体ＬＣとして、露光用の液体ＬＱで希釈可能なアルカリ水溶液を用いる。本実施形態において、洗浄液ＬＣは、水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH：tetramethyl ammonium hydroxide）水溶液を含む。

なお、洗浄液ＬＣとして、オゾンガスを水に溶解させたオゾン水（オゾン溶解水）、窒素ガスを水に溶解させた窒素水（窒素溶解水）、アルゴンガスを水に溶解させたアルゴン水（アルゴン溶解水）、二酸化炭素ガスを水に溶解させた二酸化炭素水（二酸化炭素溶解水）等、所定のガスを水に溶解させた溶解ガス制御水を用いてもよい。また、大気圧下の溶解度以上にガスを溶解させたガス過飽和水でもよい。また、洗浄液ＬＣとして、過酸化水素を水に添加した過酸化水素水、塩酸（次亜塩素酸）を水に添加した塩素添加水、アンモニアを水に添加したアンモニア水、コリンを溶解させたコリン水、及び硫酸を水に添加した硫酸添加水等、所定の薬液を水に添加した薬液添加水を用いてもよい。また、洗浄液ＬＣとして、エタノール、メタノール、及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類、エーテル類、ガンマブチロラクトン、シンナー類、界面活性剤、ＨＦＥ等のフッ素系溶剤を用いてもよい。

計測ステージ３の位置が制御されることによって、洗浄液ＬＣを収容した容器４６は、液浸部材７の下面１４と対向可能である。制御装置８は、計測ステージ３を制御して、容器４６と液浸部材７の下面１４とを対向させた状態で、移動機構４７で容器４６を上昇させることによって、容器４６に収容されている洗浄液ＬＣと液浸部材７とを接触させることができる。洗浄液ＬＣが液浸部材７に接触することによって、液浸部材７は、その洗浄液ＬＣで洗浄される。

本実施形態において、第２クリーニング装置４２は、容器４６の内側に洗浄液ＬＣを供給する供給口４８と、容器４６の洗浄液ＬＣを回収する回収口４９とを備えている。本実施形態において、供給口４８及び回収口４９は、容器４６の底部に設けられている。供給口４８は、清浄な洗浄液ＬＣを送出可能な洗浄液供給装置（不図示）と接続され、回収口４９は、真空源を含む洗浄液回収装置（不図示）と接続されている。

洗浄液ＬＣを用いるクリーニング動作を実行するとき、制御装置８は、供給口４８より容器４６の内側に洗浄液ＬＣを供給する。本実施形態において、制御装置８は、供給口４８を用いる洗浄液ＬＣの供給動作と並行して、回収口４９を用いる洗浄液ＬＣの回収動作を実行して、容器４６に洗浄液ＬＣを満たし、その容器４６の洗浄液ＬＣと液浸部材７とを接触させる。また、制御装置８は、供給口４８を用いる供給動作を停止した状態で、回収口４９を用いる回収動作を実行することにより、容器４６の内側の洗浄液ＬＣを全て回収することができる。

図７は、第３クリーニング装置４３を用いて、液浸部材７をクリーニングしている状態を示す図である。第３クリーニング装置４３は、計測ステージ３に搭載された振動部材５０と、振動部材５０を超音波振動させる超音波発生装置５１とを備えている。振動部材５０は、ロッド状の部材である。計測ステージ３は、凹部５２を有する。振動部材５０は、凹部５２の内側に配置されている。凹部５２の上端の周囲には、計測ステージ３の上面３Ｕが配置される。振動部材５０の上面５４と計測ステージ３の上面３Ｕとの間にはギャップが形成される。

超音波発生装置５１は、振動部材５０に接続されている。本実施形態においては、超音波発生装置５１は、振動部材５０の下面５５に接続されている。超音波発生装置５１は、凹部５２の内側に配置されており、その凹部５２の内側において、振動部材５０の下面５５に接続されている。

超音波発生装置５１は、振動部材５０を超音波振動させる。本実施形態において、超音波発生装置５１は、圧電素子を含む。超音波発生装置５１は、制御装置８によって制御される。制御装置８は、超音波発生装置５１を用いて、振動部材５０を超音波振動させる。

本実施形態において、第３クリーニング装置４３は、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間に形成された液浸空間ＬＳの液体ＬＱに超音波振動を付与する。

計測ステージ３の位置が制御されることによって、振動部材５０は、液浸部材７の下面１４と対向可能である。制御装置８は、計測ステージ３を制御して、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが振動部材７及び振動部材５０に接触するように、終端光学素子１２及び液浸部材７と、計測ステージ３及び振動部材５０との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと振動部材７及び振動部材５０とを接触させた状態で、超音波発生装置５１を作動して、振動部材５０を超音波振動させることによって、液浸部材７に接触した液体ＬＱに、超音波振動を付与することができる。これにより、液浸部材７は、その液体ＬＱで洗浄される。

なお、第２クリーニング装置４２において、容器４６の洗浄液ＬＣと接触可能な位置に超音波発生装置が配置されてもよい。その場合、第２クリーニング装置４２は、洗浄液ＬＣと液浸部材７とを接触させた状態で、超音波発生装置を用いて、洗浄液ＬＣに超音波振動を付与することができる。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて、基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。

制御装置８は、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入（ロード）するために、液浸部材７から離れた基板交換位置に基板ステージ２を移動する。基板交換位置は、基板Ｐの交換処理が実行可能な位置である。基板Ｐの交換処理は、搬送装置を用いて、基板ステージ２に保持された露光後の基板Ｐを基板ステージ２から搬出（アンロード）する処理、及び基板ステージ２に露光前の基板Ｐを搬入（ロード）する処理の少なくとも一方を含む。制御装置８は、液浸部材７から離れた基板交換位置に基板ステージ２を移動して、基板Ｐの交換処理を実行する。

基板ステージ２が液浸部材７から離れている期間の少なくとも一部において、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間で液体ＬＱを保持して、液浸空間ＬＳを形成する。

また、基板ステージ２が液浸部材７から離れた期間の少なくとも一部において、制御装置８は、必要に応じて、計測ステージ３の計測器（計測部材）を用いる計測処理を実行する。例えば、制御装置８は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して計測器に露光光ＥＬを照射して、その計測器を用いる計測処理を実行する。その計測処理の結果は、基板Ｐの露光処理に反映される。

露光前の基板Ｐが基板ステージ２にロードされ、計測器（計測部材）を用いる計測処理が終了した後、制御装置８は、基板ステージ２を投影領域ＰＲに移動して、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳを形成する。

終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳが形成された後、制御装置８は、基板Ｐの露光処理を開始する。基板Ｐの露光処理を実行するとき、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２とを対向させ、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、照明系ＩＬにより露光光ＥＬで照明されたマスクＭからの露光光ＥＬを投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐに照射する。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、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。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８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。

基板Ｐの露光処理が終了した後、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間に液浸空間ＬＳを形成し、基板ステージ２を基板交換位置に移動する。制御装置８は、基板交換位置に移動した基板ステージ２から露光後の基板Ｐを搬出し、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入する。

以下、制御装置８は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。

ところで、基板Ｐの露光中、基板Ｐから発生（溶出）した物質（例えば感光材等の有機物）が、汚染物（異物、パーティクル）として液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に混入する可能性がある。また、基板Ｐから発生する物質のみならず、例えば空中を浮遊する汚染物が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱに混入する可能性もある。上述したように、基板Ｐの交換処理、計測器（計測部材）を用いる計測処理、及び基板Ｐの露光処理を含む露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材７の少なくとも一部と接触する。したがって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に汚染物が混入すると、液浸部材７の下面１４等に汚染物が付着する可能性がある。液浸部材７の下面１４等、液体ＬＱと接触する液体接触面に汚染物が付着している状態を放置しておくと、その汚染物が露光中に基板Ｐに付着したり、供給口１５から供給された液体ＬＱが汚染されたりする可能性がある。その結果、露光不良が発生する可能性がある。

そこで、本実施形態においては、制御装置８は、所定のタイミングで、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する液浸部材７の汚染領域を特定する特定処理を実行し、その汚染領域をクリーニングするクリーニング処理を実行する。汚染領域は、汚染物が付着している領域、あるいは汚染物によって汚染されている領域を含む。

以下、本実施形態に係る特定処理、及びクリーニング処理を含むメンテナンスシーケンスの一例について説明する。図８のフローチャートに示すように、本実施形態において、特定処理は、ダミー基板ＤＰの表面を液浸部材７の下面１４と対向させつつダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡で移動させる処理（ステップＳＰ１）と、移動後のダミー基板ＤＰの表面の汚染状態を観察する処理（ステップＳＰ２）と、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を検出する処理（ステップＳＰ３）と、移動軌跡とダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布とに基づいて液浸部材７の汚染領域を特定する処理（ステップＳＰ４）とを含む。なお、ダミー基板ＤＰ表面の汚染状態を観察する処理（ステップＳＰ２）と、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を検出する処理（ステップＳＰ３）の少なくとも一部とが並行して行われてもよい。

本実施形態において、クリーニング処理は、特定処理の結果、液浸部材７が汚染され、汚染領域が存在すると判断された場合に実行される（ステップＳＰ５，ＳＰ６）。本実施形態において、クリーニング処理は、液浸部材７の汚染領域をクリーニングすることを含む。なお、クリーニング処理が、汚染領域のみならず、汚染領域以外の領域（汚染されていないと判断された領域）に対して実行されてもよい。

また、本実施形態において、クリーニング処理は、特定された汚染領域に基づいて、クリーニング動作を選択する処理（ステップＳＰ５）を含み、その選択されたクリーニング動作でクリーニングが実行される（ステップＳＰ６）。

特定処理を実行するために、基板ステージ２にダミー基板ＤＰが保持される。ダミー基板ＤＰは、露光用の基板Ｐとは別の、汚染物（異物）を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材である。ダミー基板ＤＰは、基板Ｐとほぼ同じ外形であり、基板ステージ２（保持部２Ｈ）は、ダミー基板ＤＰを保持可能である。ダミー基板ＤＰ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、汚染物を放出し難い膜とを含む。

制御装置８は、駆動システム５を制御して、基板ステージ２に保持されたダミー基板ＤＰの表面の少なくとも一部を、液浸部材７の下面１４と対向させつつ、ダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡で移動させる（ステップＳＰ１）。駆動システム５は、基板ステージ２に保持されたダミー基板ＤＰの表面を、投影光学系ＰＬの像面とほぼ平行なＸＹ平面内において所定の移動軌跡で移動可能である。

図９は、ダミー基板ＤＰが所定の移動軌跡Ｒ１で移動する状態を示す模式図である。本実施形態において、制御装置８は、液浸部材７に対して、ダミー基板ＤＰが、図８中、矢印で示す移動軌跡Ｒ１に沿って移動するように、駆動システム５を制御する。本実施形態においては、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが、ダミー基板ＤＰの表面のみに接触し、基板ステージ２の上面２Ｕには接触しないように、移動軌跡Ｒ１が定められている。本実施形態において、移動軌跡Ｒ１は、ほぼ矩形状である。なお、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが、基板ステージ２の上面２Ｕに接触してもよい。

本実施形態において、ダミー基板ＤＰの移動は、液浸部材７とダミー基板ＤＰとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成された状態で実行される。制御装置８は、液浸部材７とダミー基板ＤＰとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成された状態で、ダミー基板ＤＰの表面を液浸部材７の下面１４と対向させつつ、ダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡Ｒ１で移動させる。

ステップＳＰ１の処理が終了した後、制御装置８は、カメラ７０を用いて、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態を観察する（ステップＳＰ２）。制御装置８は、ダミー基板ＤＰを保持した基板ステージ２を移動して、カメラ７０の視野（検出領域、観察領域）に、ダミー基板ＤＰの表面を配置する。これにより、カメラ７０は、ダミー基板ＤＰの表面の光学像を取得することができ、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態を観察することができる。カメラ７０の観察結果（ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態）は、制御装置８に出力される。

制御装置８は、カメラ７０を用いて取得した、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態に基づいて、液浸部材７の下面１４の汚染領域を特定する処理を開始する。

液浸部材７の下面１４の汚染領域は、下面１４において汚染物が付着している領域を含む。また、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態は、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を含む。制御装置８は、カメラ７０の観察結果に基づいて、ダミー基板ＤＰの表面に付着した、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を検出する（ステップＳＰ３）。

図１０及び図１１は、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布の検出結果の一例を示す図である。液浸部材７の下面１４が汚染されている場合、換言すれば、液浸部材７の下面１４に汚染物が付着している場合、図１０及び図１１に示すように、その下面１４に付着している汚染物がダミー基板ＤＰの表面に付着する。例えば、下面１４に付着している汚染物が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に放出され、その液体ＬＱを介して、ダミー基板ＤＰの表面に移動して、そのダミー基板ＤＰの表面に付着する。したがって、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布は、移動軌跡Ｒ１に応じて変化する。図１０及び図１１に示すように、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布は、図９を参照して説明した移動軌跡Ｒ１に対応する。

また、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布は、液浸部材７の下面１４の汚染領域に応じて変化する。図１２は、液浸部材７の下面１４が第１汚染領域を有する場合を示す。図１３は、液浸部材７の下面１４が第２汚染領域を有する場合を示す。一例として、図１２は、第１汚染領域が多孔部材１９の下面のほぼ全部に形成されている状態、すなわち、多孔部材１９の下面のほぼ全部の領域に汚染物が付着している状態を示す。図１３は、第２汚染領域が多孔部材１９の下面の一部に形成されている状態、すなわち、多孔部材１９の下面の一部の領域に汚染物が付着している状態を示す。

例えば、多孔部材１９の下面のほぼ全部の領域に汚染物が付着している場合、ステップＳＰ１の処理が実行されることによって、ダミー基板ＤＰの表面において、図１０に示したような汚染物の分布が形成される可能性が高い。また、多孔部材１９の下面の一部の局所領域に汚染物が付着している場合、ステップＳＰ１の処理が実行されることによって、ダミー基板ＤＰの表面において、図１１に示したような汚染物の分布が形成される可能性が高い。

このように、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布は、液浸部材７の下面１４における汚染領域に応じて変化する。したがって、制御装置８は、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布に基づいて、液浸部材７の下面１４の汚染領域を特定することができる。また、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布は、移動軌跡Ｒ１に応じて変化する。したがって、制御装置８は、移動軌跡Ｒ１とダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布とに基づいて、液浸部材７の下面１４の汚染領域を特定することができる。より具体的には、ダミー基板ＤＰ表面の汚染物付着部分が、液浸部材７の下面１４のいずれの部分の下を通過したかどうかは、ダミー基板ＤＰを保持している基板ステージ２の位置情報（干渉計システム１１の出力）から知ることができるので、制御装置８は、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布（位置）と基板ステージ２の位置情報とに基づいて、液浸部材７の下面１４の汚染領域を特定することができる。

したがって、カメラ７０を用いて取得したダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布が、図１０に示す分布である場合、制御装置８は、液浸部材７の下面１４の汚染領域が、図１２に示したような第１汚染領域であると判断することができる。また、カメラ７０を用いて取得したダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布が、図１１に示す分布である場合、制御装置８は、液浸部材７の下面１４の汚染領域が、図１３に示したような第２汚染領域であると判断することができる。

以上により、下面１４の汚染領域を特定する特定処理が終了する（ステップＳＰ４）。上述のように、本実施形態においては、下面１４の汚染領域の特定処理は、移動軌跡Ｒ１（基板ステージ２の位置情報）とダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布（位置）とに基づいて実行される。また、ダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を検出する処理を含む特定処理は、カメラ７０の観察結果に基づいて実行される。

特定処理の結果、液浸部材７が汚染されていると判断された場合、制御装置８は、クリーニングシステム４を用いて、液浸部材７をクリーニングする処理を実行する。制御装置８は、第１，第２，第３クリーニング装置４１，４２，４３の少なくとも一つを用いて、下面１４の汚染領域をクリーニングする。

制御装置８は、下面１４の汚染領域の特定の結果に基づいて、第１，第２，第３クリーニング動作の少なくとも一つで、液浸部材７をクリーニングする。制御装置８は、下面１４の汚染領域の特定の結果に基づいて、第１，第２，第３クリーニング装置４１，４２，４３の少なくとも一つを制御して、第１，第２，第３クリーニング動作の少なくとも一つを実行する。

例えば、下面１４が第１汚染領域を有し、その第１汚染領域を第１クリーニング装置４１でクリーニングする場合、制御装置８は、第１汚染領域（下面１４のほぼ全部の領域）に紫外光ＬＶが照射されるように、液浸部材７に対して第１クリーニング装置４１の射出部４４を移動する。制御装置８は、射出部４４を液浸部材７の下面１４と対向させつつ、射出部４４を搭載した計測ステージ３をＸＹ平面内で移動しながら、射出部４４より紫外光ＬＶを射出する。これにより、下面１４の第１汚染領域に紫外光ＬＶが照射され、下面１４の第１汚染領域が光洗浄される。

一方、下面１４が第２汚染領域を有し、その第２汚染領域を第１クリーニング装置４１でクリーニングする場合、制御装置８は、第２汚染領域（下面１４の一部の領域）に紫外光ＬＶが照射されるように、液浸部材７に対する第１クリーニング装置４１の射出部４４の位置を調整する。制御装置８は、射出部４４を下面１４の第２汚染領域と対向させた状態で、射出部４４より紫外光ＬＶを射出する。これにより、下面１４の第２汚染領域に紫外光ＬＶが照射され、下面１４の第２汚染領域が重点的に光洗浄される。

また、下面１４が第１汚染領域を有し、その第１汚染領域を第３クリーニング装置４３でクリーニングする場合、制御装置８は、振動部材５０を含む計測ステージ３と液浸部材７との間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、計測ステージ３をＸＹ平面内で移動しながら、超音波発生装置５１を作動する。これにより、下面１４の第１汚染領域に液体ＬＱを介して超音波振動が付与され、下面１４の第１汚染領域が超音波洗浄される。

一方、下面１４が第２汚染領域を有し、その第２汚染領域を第３クリーニング装置４３でクリーニングする場合、制御装置８は、第２汚染領域に振動部材５０の上面５３を対向させ、振動部材５０を含む計測ステージ３と液浸部材７の間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、超音波発生装置５１を作動する。これにより、下面１４の第２汚染領域に重点的に超音波振動が付与され、その下面１４の第２汚染領域が重点的に超音波洗浄される。

また、下面１４が第１汚染領域を有し、その第１汚染領域を第２クリーニング装置４２でクリーニングする場合、制御装置８は、第１汚染領域に洗浄液ＬＣを接触させることによって、その下面１４の第１汚染領域を良好にクリーニングすることができる。また、下面１４が第２汚染領域を有し、その第２汚染領域を第２クリーニング装置４２でクリーニングする場合、制御装置８は、第２汚染領域に洗浄液ＬＣを接触させることによって、その下面１４の第２汚染領域を良好にクリーニングすることができる。

また、本実施形態においては、制御装置８は、特定された汚染領域に基づいて、第１，第２，第３クリーニング動作の少なくとも一つを選択する（ステップＳＰ５）。制御装置８は、その選択されたクリーニング動作で、液浸部材７の汚染領域をクリーニングする（ステップＳＰ６）。

本実施形態において、制御装置８は、特定された汚染領域に基づいて、汚染物の種類を推定し、その汚染物の種類に応じて、第１，第２，第３クリーニング動作の少なくとも一つを選択する。

例えば、汚染領域を形成する汚染物の種類に応じて、下面１４の汚染領域が変化する可能性がある。例えば、下面１４が第１汚染領域を有する場合、その汚染の原因は、露光中に基板Ｐから発生した汚染物（例えば感光材等の有機物）である可能性が高い。一方、下面１４が第２汚染領域を有する場合、その汚染の原因は、露光装置ＥＸ内の空中を浮遊する汚染物（感光材以外の汚染物）である可能性が高い。

したがって、制御装置８は、下面１４が第１汚染領域を有すると判断した場合、その第１汚染領域を形成する汚染物は、基板Ｐから発生した汚染物であると推定することができる。また、制御装置８は、下面１４が第２汚染領域を有すると判断した場合、その第２汚染領域を形成する汚染物は、空中を浮遊する汚染物であると推定することができる。

本実施形態においては、記憶装置６０に、下面１４の汚染領域と汚染物の種類との関係が記憶されている。その関係は、例えば予備実験、あるいはシミュレーションによって求めることができる。制御装置８は、特定された汚染領域と、記憶装置６０の記憶情報とに基づいて、汚染領域を形成する汚染物の種類を判定することができる。

下面１４が第１汚染領域を有すると特定した場合、制御装置８は、その特定された第１汚染領域と記憶装置６０の記憶情報とに基づいて、第１汚染領域を形成する汚染物の種類が、基板Ｐから発生した汚染物（例えば感光材等の有機物）であると判断する。また、下面１４が第２汚染領域を有すると特定した場合、制御装置８は、その特定された第２汚染領域と記憶装置６０の記憶情報とに基づいて、第２汚染領域を形成する汚染物の種類が、空中を浮遊する汚染物であると判断する。

制御装置８は、特定された汚染領域と記憶装置６０の記憶情報とに基づいて、クリーニング動作を選択する。すなわち、制御装置８は、特定された汚染領域と記憶装置６０の記憶情報とに基づいて推定された汚染物の種類に応じて、第１，第２，第３クリーニング動作の中から、最適なクリーニング動作を選択する。

例えば、汚染物が感光材等の有機物であると判断された場合、制御装置８は、クリーニング動作として、液浸部材７に紫外光ＬＶを照射する第１クリーニング動作、及び液浸部材７と洗浄液ＬＣとを接触させる第２クリーニング動作の少なくとも一方を選択する。第１クリーニング動作及び第２クリーニング動作の少なくとも一方が実行されることによって、液浸部材７に付着している汚染物は効果的に除去される。

また、汚染物が空中を浮遊する汚染物であると判断された場合、制御装置８は、クリーニング動作として、液浸部材７に接触した液体ＬＱに超音波振動を付与する第３クリーニング動作を選択する。第３クリーニング動作が実行されることによって、液浸部材７に付着している汚染物は効果的に除去される。

クリーニング処理が終了した後、基板Ｐの露光処理を含む通常の露光シーケンスが実行される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態に基づいて、液浸部材７の汚染領域を特定することができる。したがって、その特定された汚染領域に応じて、クリーニング処理を効率良く良好に行うことができる。

また、本実施形態によれば、液浸部材７の汚染領域を形成する汚染物の種類を推定することができる。したがって、その汚染物の種類に応じて、第１，第２，第３クリーニング動作の中から、最適なクリーニング動作を選択することができる。そのため、液浸部材７を良好にクリーニングすることができる。

なお、本実施形態において、ステップＳＰ１の処理を実行する場合、制御装置８は、液浸部材７に対して、ダミー基板ＤＰが、図１４中、矢印で示す移動軌跡Ｒ２に沿って移動するように、駆動システム５を制御してもよい。また、制御装置８は、液浸部材７に対して、ダミー基板ＤＰが、図１５中、矢印で示す移動軌跡Ｒ３に沿って移動するように、駆動システム５を制御してもよい。

なお、上述の実施形態においては、ダミー基板ＤＰの表面の汚染状態として、ダミー基板ＤＰの表面に付着したダミー基板ＤＰの表面における汚染物の分布を検出することとしたが、汚染状態として、例えば、ダミー基板ＤＰの表面における単位面積当たりの汚染物の量を検出してもよい。

なお、上述の実施形態においては、下面１４に付着する可能性がある汚染物の２種類（感光材等の有機物、空中を浮遊する異物）であり、下面１４に第１汚染領域及び第２汚染領域の少なくとも一方が形成されることとしたが、下面１４に付着する可能性がある汚染物は３種類以上である可能性もある。また、下面１４に第１，第２汚染領域と異なる汚染領域が形成される場合もある。その場合でも、特定された汚染領域に応じて、最適なクリーニング動作を選択することによって、液浸部材７を良好にクリーニングすることができる。

なお、上述の実施形態においては、クリーニングシステム４０が第１，第２，第３クリーニング動作を実行可能であることとしたが、もちろん、他のクリーニング動作、例えば、下面１４の汚染物を吸引口より吸引するクリーニング動作、あるいは下面１４に気体を吹き付けて汚染物を除去するクリーニング動作を実行することとしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、ステップＳＰ１の処理は、液浸部材７とダミー基板ＤＰとの間に液浸空間ＬＳが形成された状態で実行されることとしたが、液浸空間ＬＳを形成せずに実行されてもよい。液浸空間ＬＳが形成されていない場合でも、ダミー基板ＤＰの表面を液浸部材７の下面１４と対向させつつダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡で移動させた場合、下面１４に付着している汚染物がダミー基板ＤＰに移動することによって、その移動後のダミー基板ＤＰの表面の汚染状態に基づいて、液浸部材７の汚染状態を特定することができる。

なお、上述の実施形態においては、液浸部材７の下面１４とダミー基板ＤＰの表面とを対向させつつダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡で移動させ、その移動後のダミー基板ＤＰの表面における汚染状態に基づいて、液浸部材７の汚染領域を特定することとしたが、ダミー基板ＤＰの表面のかわりに、例えば基板ステージ２の上面２Ｕを使用してもよいし、計測ステージ３の上面３Ｕを使用してもよい。あるいは、基板ステージ２の保持部２Ｈに保持される基板Ｐの表面を使用してもよい。あるいは、保持部２Ｈに保持されたダミー基板ＤＰの表面及び基板ステージ２の上面２Ｕの両方を使用してもよい。

なお、上述の実施形態においては、汚染領域の特定処理、及びクリーニング処理される所定部材が液浸部材７であることとしたが、液浸部材７以外の部材でもよい。例えば、液浸部材７の周囲に配置される部材、例えば流路１７，２０を形成する流路形成部材の汚染領域を特定することもできる。例えば、ダミー基板ＤＰの表面を流路形成部材の下面と対向させつつダミー基板ＤＰを所定の移動軌跡で移動させた場合、流路形成部材の下面に付着している汚染物がダミー基板ＤＰに移動することによって、その移動後のダミー基板ＤＰの表面の汚染状態に基づいて、流路形成部材の下面の汚染状態を特定することができる。また、所定部材として、基板Ｐの表面の位置を検出するフォーカス・レベリング検出システム、基板Ｐのアライメントマークを検出するアライメントシステム、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書に開示されているようなエンコーダシステムの少なくとも一部、米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書等に開示されているようなエンコーダシステムの少なくとも一部でもよい。

なお、上述の実施形態において、汚染領域の特定処理、及びクリーニング処理される所定部材が、複数の部材を含んでもよい。また、特定処理として、複数の部材のどの部材が汚染されているかを特定するようにしてもよい。例えば、液浸部材（７）を複数の部材で構成し、それら複数の部材のどの部材が汚染されているかと特定してもよい。また、所定部材を構成する複数の部材が、液浸部材、流路形成部材、フォーカス・レベリング検出システム、アライメントシステム、及びエンコーダシステムの少なくとも一部でもよい。

なお、上述の実施形態においては、露光装置ＥＸが備える観察装置を用いて物体（ダミー基板ＤＰ等）の表面の汚染状態を観察することとしたが、露光装置ＥＸの外部に設けられている装置で、物体の表面の汚染状態を観察してもよい。

なお、上述の実施形態においては、汚染領域と汚染物の種類との関係を記憶する記憶装置６０の記憶情報と汚染領域とに基づいて、クリーニング動作を選択することとしたが、例えば制御装置８に接続された入力装置に入力された情報と汚染領域とに基づいて、クリーニング動作を選択してもよい。例えば入力装置に入力される入力情報が汚染領域と汚染物の種類との関係を含む場合、入力情報と汚染領域とに基づいて、例えば汚染物の種類を特定し、最適なクリーニング動作を選択することができる。

なお、クリーニング動作を選択するステップ（ＳＰ５）を省略してもよい。たとえば、複数のクリーニング装置のうちで使用されるクリーニング装置が予め決まっている場合、あるいはクリーニングシステム４０が１つのクリーニング装置のみを備えている場合には、クリーニング動作の選択するステップ（ＳＰ５）を省くことができる。

また、クリーニング動作を選択するステップ（ＳＰ５）及びクリーニングするステップ（ＳＰ６）を省いてもよい。例えば、汚染領域が特定された部材（液浸部材７など）のクリーニングを行わずに、汚染領域を特定する処理（ステップＳＰ４）の結果に基づいて汚染領域が特定された部材（液浸部材７など）の交換を行ってもよい。

なお、上述の実施形態においては、クリーニングシステム４０の少なくとも一部が計測ステージに搭載される場合を例にして説明したが、例えば米国特許第６４９６２５７号明細書に開示されているように、基板ステージと異なるクリーニング用ステージを設け、そのクリーニング用ステージにクリーニングシステム４０の少なくとも一部を搭載してもよい。

なお、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子１２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１２の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。なお、終端光学素子１２の入射側の光路に満たされる液体は、液体ＬＱと同じ種類の液体でもよいし、異なる種類の液体でもよい。

なお、上述の実施形態のＬＱとして、水（純水）に限られず、例えば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。

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、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。この場合、各基板ステージ上、あるいは複数の基板ステージを跨ぐように液浸空間ＬＳを形成できる。

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。

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１６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、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、３…計測ステージ、５…駆動システム、７…液浸部材、８…制御装置、４０…クリーニングシステム、４１…第１クリーニング装置、４２…第２クリーニング装置、４３…第３クリーニング装置、６０…記憶装置、７０…観察装置、ＤＰ…ダミー基板、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｐ…基板

Claims (17)

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、
   所定部材と、
   前記露光光が照射可能な位置に移動可能な物体の表面を前記所定部材の下面と対向させつつ前記物体を所定の移動軌跡で移動させる駆動装置と、
   前記移動後の前記物体の表面の汚染状態に基づいて、前記所定部材の汚染領域を特定する特定装置と、
   前記所定部材をクリーニングするクリーニング装置と、
   を備える露光装置。
2. 前記特定装置は、前記物体の表面における汚染物の分布に基づいて、前記所定部材の汚染領域を特定する請求項１記載の露光装置。
3. 前記特定装置は、前記移動軌跡と前記物体の表面における汚染物の分布とに基づいて、前記所定部材の汚染領域を特定する請求項２記載の露光装置。
4. 前記所定部材は、前記露光光の光路の一部が前記液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成可能な液浸部材を含み、
   前記物体の移動は、前記液浸部材と前記物体との間に前記液浸空間が形成された状態で実行される請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記特定装置は、前記物体の表面の状態を観察する観察装置を備え、
   前記観察装置の観察結果に基づいて、前記汚染領域を特定する請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記クリーニング装置は、異なる複数のクリーニング動作を可能であり、
   前記特定装置の特定結果に基づいて前記複数のクリーニング動作の少なくとも一つで前記所定部材をクリーニングする請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
7. 前記汚染領域と前記汚染物の種類との関係を記憶する記憶装置を備え、
   前記クリーニング装置は、前記特定装置で特定された汚染領域と、前記記憶装置の記憶情報とに基づいて、前記クリーニング動作を選択する請求項６記載の露光装置。
8. 前記複数のクリーニング動作は、前記所定部材に紫外光を照射するクリーニング動作、前記所定部材と洗浄液とを接触させるクリーニング動作、及び前記所定部材に接触した液体に超音波振動を付与するクリーニング動作の少なくとも一つを含む請求項６又は７記載の露光装置。
9. 前記物体は、前記基板、前記基板を保持して移動可能な基板ステージ、及び前記基板ステージに保持されるダミー基板の少なくとも一つを含む請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 請求項１〜９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、
    露光された前記基板を現像することと、
    を含むデバイス製造方法。
11. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング方法であって、
    前記所定部材の下面と物体の表面とを対向させつつ前記物体を所定の移動軌跡で移動させることと、
    前記移動後の前記物体の表面に付着した前記物体の表面における汚染物の分布に基づいて、前記所定部材の汚染領域を特定することと、
    を含むクリーニング方法。
12. 前記汚染領域は、前記移動軌跡と前記物体の表面における汚染物の分布とに基づいて特定される請求項１１記載のクリーニング方法。
13. 前記移動後に前記物体の表面における汚染物の分布を検出することをさらに含む請求項１１又は１２記載のクリーニング方法。
14. 前記汚染領域をクリーニングすることをさらに含む請求項１１〜１３のいずれか一項記載のクリーニング方法。
15. 前記特定の結果に基づいて、異なる複数のクリーニング動作の少なくとも一つを選択し、該選択されたクリーニング動作で前記汚染領域をクリーニングする請求項１４記載のクリーニング方法。
16. 前記所定部材は、前記露光光の光路の一部が前記液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成可能な液浸部材を含み、
    前記物体の移動は、前記液浸空間が形成された状態で行われる請求項１１〜１５のいずれか一項記載のクリーニング方法。
17. 請求項１１〜１６のいずれか一項記載のクリーニング方法で前記所定部材の少なくとも一部をクリーニングすることと、
    前記液体を介して、前記基板を露光することと、
    露光された前記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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