JP2010278299A - 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、第１液体を供給する第１供給口と、露光光を射出する射出面を有する光学系と、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露光光の光路が第１液体で満たされるように第１液体の液浸空間を形成する液浸部材と、液浸部材の下面をクリーニングする第２液体を供給可能な第２供給口を有し下面の下方に配置された第２供給口から下面に第２液体を供給して下面の少なくとも一部をクリーニングするクリーニング部材とを備える。基板の露光の少なくとも一部において、液浸部材及びクリーニング部材の下方で基板が移動され、基板の露光の少なくとも一部において、液浸空間は、射出面と基板の表面との間及び下面の少なくとも一部と基板の表面との間に形成される。露光装置は、射出面と基板の表面との間の第１液体を介して射出面からの露光光で基板を露光する。
【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。

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、例えば下記特許文献に開示されているような、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。

米国特許出願公開第２００５／２５９２３４号明細書

液浸露光装置において、液体と接触する部材が汚染されると、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、その部材をクリーニング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、第１液体を供給する第１供給口と、露光光を射出する射出面を有する光学系と、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、露光光の光路が第１液体で満たされるように第１液体の液浸空間を形成する液浸部材と、液浸部材の下面をクリーニングする第２液体を供給可能な第２供給口を有し、下面の下方に配置された第２供給口から下面に第２液体を供給して、下面の少なくとも一部をクリーニングするクリーニング部材と、を備え、基板の露光の少なくとも一部において、液浸部材、及びクリーニング部材の下方で基板が移動され、基板の露光の少なくとも一部において、液浸空間は、射出面と基板の表面との間、及び下面の少なくとも一部と基板の表面との間に形成され、射出面と基板の表面との間の第１液体を介して射出面からの露光光で基板を露光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、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、光学系の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液浸部材の下面と基板の表面とを対向させることと、第１供給口から第１液体を供給することと、射出面と基板の表面との間の露光光の光路が第１液体で満たされるように、射出面及び下面の少なくとも一部と基板の表面との間に第１液体で液浸空間を形成することと、射出面と基板の表面との間の第１液体を介して射出面からの露光光で基板を露光することと、基板の非露光時に、下面と物体の表面とを対向させることと、下面よりも下方に配置され、物体の表面よりも上方に配置された第２供給口から下面に第２液体を供給して、下面をクリーニングすることと、を含む露光方法が提供される。

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。

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の近傍を示す図である。 第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第２実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第２実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第３実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第４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。

＜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。本実施形態の露光装置ＥＸは、第１液体ＬＱ１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、第１液体ＬＱ１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に投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が第１液体ＬＱ１で満たされるように第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４と、少なくとも投影光学系ＰＬを収容するチャンバ装置５と、少なくとも投影光学系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。

投影光学系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。投影光学系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。

投影光学系ＰＬ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２３を有する。射出面２３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２２に配置されている。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（投影光学系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、投影光学系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Ｔの上面を含む。上面２６は、平坦である。

本実施形態において、基板保持部２４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。プレート部材保持部２７は、プレート部材Ｔの上面２６とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持する。

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、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置されている。液浸部材４は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成する。液浸部材４は、射出面２３と、射出面２３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液浸空間は、液体で満たされた部分（空間、領域）である。本実施形態において、露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置可能な物体は、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Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。

本実施形態において、液浸部材４は、第１部材３１と第２部材３２とを含む。第１部材３１及び第２部材３２は、終端光学素子２２の近傍に配置されている。本実施形態において、第１部材３１は、第１支持機構２８に支持されている。第２部材３２は、第２支持機構２９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２８，２９は、第１定盤１３に支持されている。本実施形態において、第１部材３１は、第１支持機構２８を介して、第１定盤１３に吊り下げられている。第２部材３２は、第２支持機構２９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の第１液体ＬＱ１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、図２及び図３を参照しながら、液浸部材４について説明する。図２は、液浸部材４の近傍を示す側断面図、図３は、図２の一部を拡大した図である。

本実施形態において、第１部材３１及び第２部材３２のそれぞれは、環状の部材である。第１部材３１の少なくとも一部は、露光光ＥＬの光路Ｋ及び終端光学素子２２の周囲に配置されている。第２部材３２の少なくとも一部は、第１部材３１の周囲に配置されている。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１部材３１及び第２部材３２の外形は、円形である。なお、第１部材３１及び第２部材３２の外形が、他の形状（例えば、矩形）でもよい。

液浸部材４は、投影領域ＰＲに配置される物体と対向可能な下面４０を有する。下面４０は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置されている。投影領域ＰＲに配置される物体は、射出面２３及び下面４０と対向可能である。下面４０は、物体の上面との間で第１液体ＬＱ１を保持可能である。射出面２３及び下面４０と物体の上面との間に保持される第１液体ＬＱ１によって、露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳは、射出面２３と基板Ｐの表面との間、及び下面４０の少なくとも一部と基板Ｐの表面との間に形成される。

ここで、以下の説明においては、簡単のため、露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体が基板Ｐである場合を例にして説明する。なお、上述のように、露光光ＥＬが照射可能な位置に、基板ステージ２等を配置することもできる。

本実施形態において、液浸部材４の下面４０は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置された第１面４１と、第１面４１の周囲の少なくとも一部に間隙Ｇ１を介して配置された第２面４２と、第２面４２の周囲の少なくとも一部に配置された第３面４３とを含む。第１面４１、第２面４２、及び第３面４３のそれぞれは、−Ｚ方向を向いている。第１面４１，第２面４２，及び第３面４３のそれぞれは、基板Ｐの表面と対向可能である。

本実施形態において、第１面４１は、第１部材３１に配置されている。第２面４２は、第２部材３２に配置されている。第３面４３は、第２部材３２に配置されている。本実施形態においては、第１面４１は、光路Ｋの周囲に配置されている。第２面４２は、第１面４１の周囲に配置されている。第３面４３は、第２面４２の周囲に配置されている。また、本実施形態においては、ＸＹ平面内における第１面４１、第２面４２、及び第３面４３の外形は、円形である。なお、第１面４１、第２面４２、及び第３面４３の少なくとも一つが、円形と異なる形状（例えば矩形状）でもよい。また、第２面４２が、第１面４１の周囲の一部に（部分的に）配置されていてもよいし、第３面４３が、第２面４２の周囲の一部に（部分的に）配置されていてもよい。

本実施形態において、第１面４１、第２面４２、及び第３面４３は、ＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態においては、Ｚ軸方向に関して、第１面４１と第２面４２とはほぼ同じ位置（高さ）に配置されている。第３面４３は、第１面４１及び第２面４２より下方（−Ｚ側）に配置されている。なお、例えば第１面４１が第２面４２より下方（−Ｚ側）に配置されていてもよいし、上方（＋Ｚ側）に配置されてもよい。また、第１面４１及び第２面４２の少なくとも一方が、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでいてもよい。

また、液浸部材４は、第１液体ＬＱ１を供給する第１供給口６１と、液浸部材４の下面４０の少なくとも一部をクリーニングする第２液体ＬＱ２を供給可能な第２供給口６２とを備えている。第２供給口６２は、液浸部材４の下面４０のうち、第１面４１及び第２面４２の下方に配置されている。本実施形態において、第１供給口６１は、第１部材３１に配置されている。第２供給口６２は、第２部材３２に配置されている。

本実施形態において、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とは、同じ種類の液体である。すなわち、本実施形態において、第２液体ＬＱ２は、水（純水）である。なお、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とが、異なる種類の液体でもよい。例えば、第２液体ＬＱ２が、アルコールでもよい。例えば、第２液体ＬＱ２が、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、及びペンタノールの少なくとも一つでもよい。また、第２液体ＬＱ２が、アルカリ水溶液でもよい。例えば、第２液体ＬＱ２が、水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH：tetramethyl ammonium hydroxide）水溶液でもよい。

また、液浸部材４は、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体ＬＱ１を回収する第１回収口６３を備えている。本実施形態において、第１回収口６３は、第２部材３２に配置されている。

本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対する放射方向に関して、第２供給口６２は、第１面４１及び第２面４２の外側に配置されている。第２供給口６２は、光軸ＡＸに対する放射方向に関して、内側を向くように配置されている。第２供給口６２は、光軸ＡＸに対する放射方向に関して、第１面４１及び第２面４２の外側から、第１面４１及び第２面４２に向けて第２液体ＬＱ２を供給可能である。

本実施形態において、第２部材３２は、第２面４２と第３面４３とを結ぶ第４面４４を有する。第４面４４は、光軸ＡＸに対する放射方向に関して、内側を向くように配置されている。第４面４４は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように配置されている。本実施形態において、第２供給口６２は、光路Ｋの周囲において、所定間隔をあけて複数配置されている。なお、第２供給口６２が、光路Ｋを囲むように連続的に配置されていてもよい。例えば、第２供給口６２が、光路Ｋを囲むように第４面４４に形成されたスリット開口でもよい。

本実施形態においては、第１回収口６３に多孔部材６５が配置されている。多孔部材６５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６５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。第１回収口６３は、多孔部材６５の孔を介して、基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１を回収する。

液浸部材４の下面４０の少なくとも一部は、多孔部材６５の表面（下面）を含む。本実施形態において、第１回収口６３は、第２部材３２に配置されている。本実施形態において、第２面４２は、多孔部材６５の下面を含む。

すなわち、本実施形態において、第２面４２の少なくとも一部は、第１液体ＬＱ１を回収可能な液体回収面として機能する。一方、第１面４１は、第１液体ＬＱ１を回収不可能な平坦面である。第１面４１は、基板Ｐの表面との間で第１液体ＬＱ１を良好に保持可能である。また、第２面４２の少なくとも一部は、基板Ｐの表面との間で第１液体ＬＱ１を保持可能である。

本実施形態において、第１部材３１は、第１面４１と逆方向を向き、射出面２３の少なくとも一部と対向する第５面４５と、第５面４５の周囲に配置され、終端光学素子２２の側面３３と対向する第６面４６と、第６面４６の周囲に配置され、保持部材２１の外面３４と対向する第７面４７とを有する。第１部材３１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３５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３６とを有する。第１面４１及び第５面４５は、プレート部３５に配置されている。第６面４６及び第７面４７は、本体部３６に配置されている。また、プレート部３５は、射出面２３から射出された露光光ＥＬが通過可能な開口３７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３７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、開口３７は、基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）と交差するＸ軸方向に長い。

第５面４５は、射出面２３と間隙Ｇ２を介して対向する。第６面４６は、側面３３と間隙Ｇ３を介して対向する。第７面４７は、外面３４と間隙Ｇ４を介して対向する。

終端光学素子２２の側面３３は、射出面２３と異なる面であり、露光光ＥＬが通過しない面である。側面３３は、射出面２３の周囲に配置されている。側面３３は、光軸ＡＸに対する放射方向に、かつ上方に延びるように傾斜している。

保持部材２１は、終端光学素子２２を保持する。保持部材２１の外面３４は、側面３３の周囲に配置されている。外面３４は、光軸ＡＸに対する放射方向に延びるように配置されている。

本実施形態において、第５面４５と射出面２３とは、ほぼ平行である。また、第６面４６と側面３３とは、ほぼ平行である。また、第７面４７と外面３４とは、ほぼ平行である。なお、第５面４５と射出面２３とは平行でなくてもよい。また、第６面４６と側面３３とは平行でなくてもよい。また、第７面４７と外面３４とは平行でなくてもよい。

なお、本実施形態においては、第６面４６と対向するように終端光学素子２２が配置されているが、保持部材２１の少なくとも一部と第６面４６とが対向してもよい。また、本実施形態においては、第７面４７と対向するように保持部材２１が配置されているが、終端光学素子２２の少なくとも一部と第７面４７とが対向してもよい。

また、第１部材３１は、第１面４１の周囲に配置された第８面４８と、第８面４８の周囲に配置された第９面４９とを有する。第８面４８及び第９面４９は、本体部３６に配置されている。

第２部材３２は、第８面４８と対向する第１０面５０と、第９面４９と対向する第１１面５１とを有する。

第１０面５０は、第８面４８と間隙Ｇ５を介して対向する。第１１面５１は、第９面４９と間隙Ｇ６を介して対向する。本実施形態において、第８面４８と第１０面５０とは、ほぼ平行である。また、第９面４９と第１１面５１とは、ほぼ平行である。なお、第８面４８と第１０面５０とは平行でなくてもよい。また、第９面４９と第１１面５１とは平行でなくてもよい。

液浸部材４は、第１部材３１と第２部材３２との間に形成された空隙部３８を有する。空隙部３８は、第８面４８と第１０面５０とで規定された空間、及び第９面４９と第１１面５１とで規定された空間を含む。空隙部３８は、第１開口３９Ａを介して、下面４０と基板Ｐの表面との間の空間と結ばれている。また、空隙部３８は、第２開口３９Ｂを介して、雰囲気に開放されている。第１開口３９Ａは、間隙Ｇ１を含み、基板Ｐの表面に面する。第１開口３９Ａは、第８面４８の下端と第１０面５０の下端との間に配置される。本実施形態において、第１開口３９Ａは、環状に形成された一つの開口である。なお、第１開口３９Ａが、所定の間隔で環状に配置された複数の開口から構成されてもよい。第２開口３９Ｂは、第１開口３９Ａと異なり、第９面４９の外側の端と第１１面５１の外側の端との間に配置される。

本実施形態において、雰囲気は、液浸部材４を取り囲む気体である。本実施形態において、液浸部材４を取り囲む気体は、チャンバ装置５によって形成される内部空間８の気体である。本実施形態において、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をクリーンな空気で満たす。また、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をほぼ大気圧に調整する。もちろん、内部空間８を大気圧よりも高く設定してもよい。

基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１開口３９Ａ（間隙Ｇ１）は、基板Ｐの表面と対向する。基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１の少なくとも一部は、第１面４１と第２面４２との間の第１開口３９Ａ（間隙Ｇ１）を介して、空隙部３８に流入可能である。

また、液浸部材４は、下面４０の上方に配置され、第１開口３９Ａ（間隙Ｇ１）に流入した第１液体ＬＱ１を回収可能な第２回収口６４を備えている。第２回収口６４は、第１１面５１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は、第１１面５１に凹部６７が形成されている。凹部６７は、上方を向く開口を有する。本実施形態において、第２回収口６４は、凹部６７の開口を含む。

本実施形態においては、第２回収口６４に多孔部材６６が配置される。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。第２回収口６４は、多孔部材６６の孔を介して、空隙部３８に流入した第１液体ＬＱ１を回収する。なお、第２回収口６４に多孔部材６６が配置されていなくてもよい。

第１供給口６１は、光路Ｋに面するように、第１部材３１の所定位置に配置されている。本実施形態において、第１供給口６１は、第６面４６に配置されている。なお、第１供給口６１が、側面３３と対向するように配置されてもよい。

本実施形態において、第１供給口６１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１供給口６１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１供給口６１の数は、３つ以上でもよい。

本実施形態において、第１供給口６１は、射出面２３と第５面４５との間の空間に第１液体ＬＱ１を供給する。第１供給口６１から供給された第１液体ＬＱ１は、射出面２３と第５面４５との間の空間を流れ、開口３７を介して、下面４０と基板Ｐの表面との間の空間に流入する。これにより、露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされる。

図２に示すように、第１供給口６１は、供給流路を介して、第１液体供給装置７１と接続されている。本実施形態において、供給流路は、第１部材３１の内部に形成された流路、及び第１支持機構２８の内部に形成された流路を含む。第１液体供給装置７１は、クリーンで温度調整された第１液体ＬＱ１を第１供給口６１に供給することができる。なお、第１部材３１を支持する第１支持機構２８の内部に供給流路の一部を設けなくてもよい。

第２供給口６２は、供給流路を介して、第２液体供給装置７２と接続されている。本実施形態において、供給流路は、第２部材３２の内部に形成された流路、及び第２支持機構２９の内部に形成された流路を含む。第２液体供給装置７２は、クリーンで温度調整された第２液体ＬＱ２を第２供給口６２に供給することができる。なお、第２部材３２を支持する第２支持機構２９の内部に供給流路の一部を設けなくてもよい。

第１回収口６３は、回収流路を介して、第１液体回収装置７３と接続されている。本実施形態において、回収流路は、第２部材３２の内部に形成された流路、及び第２支持機構２９の内部に形成された流路を含む。第１液体回収装置７３は、真空システム（真空源と第１回収口６３との接続状態を制御するバルブなど）を含み、第１回収口６３から第１液体ＬＱ１を吸引して回収することができる。第１回収口６３と真空源を含む第１液体回収装置７３とが接続されることによって、第１回収口６３から第１液体ＬＱ１が回収される。なお、第２部材３２を支持する第２支持機構２９の内部に回収流路の一部を設けなくてもよい。

第２回収口６４は、回収流路を介して、第２液体回収装置７４と接続されている。本実施形態において、回収流路は、第２部材３２の内部に形成された流路、及び第２支持機構２９の内部に形成された流路を含む。第２液体回収装置７４は、真空システム（真空源と第２回収口６４との接続状態を制御するバルブなど）を含み、第２回収口６４から第１液体ＬＱ１を吸引して回収することができる。第２回収口６４と真空源を含む第２液体回収装置７４とが接続されることによって、第２回収口６４から第１液体ＬＱ１が回収される。なお、第２部材３２を支持する第２支持機構２９の内部に回収流路の一部を設けなくてもよい。

本実施形態においては、制御装置７は、第１液体回収装置７３を制御して、多孔部材６５の下面側空間（下面４０と基板Ｐの表面との間の空間）から上面側空間（回収流路）へ第１液体ＬＱ１のみが通過するように、多孔部材６５の下面側と上面側との圧力差を制御することができる。本実施形態において、下面側空間の圧力は、雰囲気に開放され、チャンバ装置５によって制御されている。制御装置７は、多孔部材６５の下面側から上面側へ第１液体ＬＱ１のみが通過するように、第１液体回収装置７３を制御して、下面側の圧力に応じて、上面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置７は、多孔部材６５の孔を介して、第１液体ＬＱ１のみを回収し、気体は多孔部材６５の孔を通過しないように調整する。多孔部材６５の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材６５の一側から他側へ液体のみを通過させる技術は、例えば米国特許第７２９２３１３号明細書などに開示されている。

同様に、制御装置７は、第２液体回収装置７４を制御して、多孔部材６６の孔を介して、第１液体ＬＱ１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を露光する方法について説明する。

制御装置７は、射出面２３及び下面４０と、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面との対向させ、露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように、射出面２３と基板Ｐの表面との間、及び下面４０の少なくとも一部と基板Ｐの表面との間に、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成する。

制御装置７は、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成するために、第１供給口６１から第１液体ＬＱ１を供給するとともに、その第１供給口６１からの第１液体ＬＱ１の供給動作と並行して、第１回収口６３からの第１液体ＬＱ１の回収動作を実行する。これにより、射出面２３と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように、射出面２３及び下面４０の少なくとも一部と基板Ｐの表面との間に第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳが形成される。

本実施形態においては、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が第１液体ＬＱ１で覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１の気液界面ＬＧは、基板Ｐの表面と対向する液浸部材４の下面４０と基板Ｐの表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。本実施形態においては、第２面４２と基板Ｐの表面との間に第１液体ＬＱ１の気液界面ＬＧが配置されるように、液浸空間ＬＳが形成される。

また、本実施形態においては、基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１の少なくとも一部は、第１開口３９Ａを介して空隙部３８に流入し、第２回収口６４から回収される。

制御装置７は、基板Ｐの露光を開始する。制御装置７は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭに照射された露光光ＥＬは、そのマスクＭ及び投影光学系ＰＬの複数の光学素子を介して、投影光学系ＰＬの射出面２３より射出される。これにより、射出面２３と基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１を介して、射出面２３からの露光光ＥＬで基板Ｐが露光され、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、走査型露光装置である。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、液浸部材４の下方側で基板Ｐが移動される。制御装置７は、基板Ｐを移動しながら、基板Ｐの複数のショット領域を順次露光する。

本実施形態においては、第２面４２と基板Ｐの表面との間に第１液体ＬＱ１の気液界面ＬＧが配置されるように、液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳが形成された状態で、液浸部材４の下方において基板Ｐが移動されることによって、第２面４２に対して気液界面ＬＧが移動したり、気液界面ＬＧの形状が変化したりする。これにより、第２面４２は、第１液体ＬＱ１に接触する状態と接触しない状態との一方から他方への変化を繰り返す。

図２及び図３に示すように、基板Ｐの露光時においては、第１供給口６１から第１液体ＬＱ１が供給され、第２供給口６２からの第２液体ＬＱ２の供給動作は停止される。すなわち、基板Ｐの露光時において、第２供給口６２は、第２液体ＬＱ２を供給しない。

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、異物（汚染物、パーティクル）として液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１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異物が、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１に混入する可能性もある。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１は、液浸部材７の下面４０と接触する。

したがって、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１中に異物が混入すると、液浸部材４の下面４０の少なくとも一部に異物が付着する可能性がある。液浸部材４の下面（液体接触面）４０に異物が付着している状態を放置しておくと、その異物が露光中に基板Ｐに付着したり、第１供給口６１から供給された第１液体ＬＱ１が汚染されたりする可能性がある。また、液浸部材４の下面４０が汚染されると、例えば液浸空間ＬＳを良好に形成できなくなる可能性もある。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７は、所定のタイミングで、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１と接触する液浸部材４の下面４０の少なくとも一部をクリーニングする処理を実行する。

以下、液浸部材４の下面４０の少なくとも一部を、第２供給口６２から供給される第２液体ＬＱ２でクリーニングする方法について説明する。

図４は、第２液体ＬＱ２で下面４０の少なくとも一部をクリーニングしている状態を示す図である。クリーニングは、基板Ｐの非露光時に実行される。クリーニングは、例えば所定時間間隔毎、所定数の基板Ｐを露光処理する毎等に実行される。なお、下面４０の汚染状態を検出可能な検出装置で下面４０の汚染状態を検出し、その検出結果に基づいて、クリーニングするタイミングを決定してもよい。あるいは、液浸空間ＬＳの状態（形状、大きさ等）を検出可能な検出装置で液浸空間ＬＳの状態を検出し、その検出結果に基づいて、クリーニングするタイミングを決定してもよい。あるいは、第１回収口６３から回収された第１液体ＬＱ１の汚染状態を確認し、その結果に基づいてクリーニングするタイミングを決定してもよい。

本実施形態においては、下面４０のうち、主に、多孔部材６５の表面を含む第２面４２をクリーニングする場合を例にして説明する。なお、第２供給口６２から供給された第２液体ＬＱ２によって、第１面４１をクリーニングすることもできる。

図４に示すように、制御装置７は、第２面４２の下方に配置されている第２供給口６２から第２面４２に第２液体ＬＱ２を供給する。第２供給口６２から供給された第２液体ＬＱ２は、第２面４２と接触しながら、第２面４２に沿って流れる。第２面４２に第２液体ＬＱ２の膜が形成されるように、第２供給口６２から第２液体ＬＱ２が供給される。

本実施形態においては、第２供給口６２からの第２液体ＬＱ２の供給時の少なくとも一部において、第１回収口６３は、第２液体ＬＱ２を回収しない。すなわち、本実施形態においては、制御装置７は、第２液体ＬＱ２を用いるクリーニング時において、第１回収口６３を用いる液体の回収動作を停止する。これにより、第２液体ＬＱ２の膜が第２面４２に良好に形成される。

本実施形態においては、第２供給口６２は、光軸ＡＸに対する放射方向に関して第２面４２の外側に配置されている。第２供給口６２から供給された第２液体ＬＱ２は、第２面４２と接触しながら、第２面４２に沿って、第２面４２の外側のエッジから内側のエッジに向かって流れる。これにより、第２面４２の少なくとも一部は、第２液体ＬＱ２で良好にクリーニングされる。

本実施形態においては、クリーニング時において、射出面２３及び下面４０と対向する位置に物体が配置される。制御装置７は、射出面２３及び下面４０と物体とを対向させた状態で、第２面４２より下方に配置され、物体の上面よりも上方に配置された第２供給口６２から第２面４２に第２液体ＬＱ２を供給して、第２面４２の少なくとも一部をクリーニングする。

本実施形態においては、基板ステージ２の上面２６が配置された状態で、第２供給口６２から第２液体ＬＱ２が供給される。なお、射出面２３及び下面４０と対向する位置に、例えば基板保持部２４に保持されたダミー基板が配置された状態で、第２供給口６２から第２液体ＬＱ２が供給されてもよい。なお、ダミー基板は、異物を放出する可能性が十分に抑制された、基板Ｐとほぼ同じ外形を有する基板である。

図４に示すように、本実施形態においては、第２供給口６２は、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳが形成された状態で、第２面４２に第２液体ＬＱ２を供給する。液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１の気液界面ＬＧは、第２面４２と物体の上面（基板ステージ２の上面２６）との間に形成される。また、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳは、第１開口３９Ａを覆うように形成される。第２供給口６２より供給された第２液体ＬＱ２は、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１と混ざる。

第１供給口６１から供給された第１液体ＬＱ１の少なくとも一部及び第２供給口６２から供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、第１開口３９Ａを介して空隙部３８に流入する。空隙部３８に流入した第１，第２液体ＬＱ１，ＬＱ２は、第２回収口６４から回収される。

すなわち、本実施形態においては、第２面４２のクリーニング時において、第１供給口６１から第１液体ＬＱ１が供給され、第２供給口６２から第２液体ＬＱ２が供給され、第１回収口６３からの回収動作が停止され、第２回収口６４からの回収動作が実行される。これにより、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳが形成された状態で、第２供給口６２から第２液体ＬＱ２を供給して、その供給された第２液体ＬＱ２を第１液体ＬＱ１とともに第２回収口６４から回収することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２供給口６２から供給された第２液体ＬＱ２で、液浸部材４の下面４０の少なくとも一部をクリーニングすることができる。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。

本実施形態においては、基板Ｐの露光時に第１液体ＬＱ１と接触した下面４０の少なくとも一部の領域に、第２供給口６２からの第２液体ＬＱ２を良好に供給することができる。したがって、汚染されている可能性が高い下面４０の少なくとも一部の領域を効率良く効果的にクリーニングすることができる。

例えば、基板Ｐの露光時において、第２面４２が第１液体ＬＱ１に接触する状態と接触しない状態との一方から他方への変化を繰り返すことによって、その第２面４２の汚染が進行する可能性が高い場合、第２面４２に対して第２供給口６２から第２液体ＬＱ２を供給することによって、その第２面４２を効果的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、第２供給口６２からの第２液体ＬＱ２が、第２面４２に供給される場合を例にして説明したが、もちろん、第２供給口６２からの第２液体ＬＱ２が第１面４１に供給されてもよい。基板Ｐ（物体）との間で第１液体ＬＱ１を保持可能な第１部材３１の第１面４１に、第２部材３２に設けられた第２供給口６２から第２液体ＬＱ２が供給されることによって、その第１面４１を第２液体ＬＱ２で良好にクリーニングすることができる。

＜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５は、第２実施形態に係る露光装置ＥＸの一部を示す図である。上述の第１実施形態と異なる第２実施形態の特徴的な部分は、第２液体ＬＱ２を供給する第２供給口６２Ｂが、露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように基板Ｐ（物体）との間で第１液体ＬＱ１を保持して第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４Ｂと異なる部材に配置されている点にある。以下の説明において、第２供給口６２Ｂが配置されている部材を適宜、クリーニング部材７０、と称する。

図５に示すように、液浸部材４Ｂは、第１部材３１と第２部材３２Ｂとを含む。第１部材３１は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置された第１面４１と、第１液体ＬＱ１を供給する第１供給口６１とを有する。第２部材３２Ｂは、第１面４１の周囲の少なくとも一部に間隙Ｇ１Ｂを介して配置された第２面４２Ｂと、基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１を回収する第１回収口６３Ｂと、第１面４１及び第２面４２Ｂの上方に配置され、間隙Ｇ１Ｂに流入した第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を回収可能な第２回収口６４Ｂとを有する。第１回収口６３Ｂには、多孔部材６５Ｂが配置され、第２回収口６４Ｂには、多孔部材６６Ｂが配置されている。第２面４２Ｂは、第１回収口６３Ｂに配置された多孔部材６５Ｂの下面を含む。

クリーニング部材７０は、液浸部材４Ｂ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、クリーニング部材７０は、第２部材３２Ｂの周囲に配置される環状の部材である。なお、クリーニング部材７０が、液浸部材４Ｂ（第２部材３２Ｂ）の周囲に間隔をあけて配置された複数の部材から構成されてもよい。

クリーニング部材７０は、光軸ＡＸに対する放射方向に関して内側を向くように配置された第２供給口６２Ｂと、第２面４２Ｂの周囲の少なくとも一部に配置される第３面４３Ｂとを有する。

図５は、基板Ｐの露光時における液浸部材４Ｂ及びクリーニング部材７０の状態を示す。図５に示すように、基板Ｐの露光の少なくとも一部においては、第２供給口６２Ｂから第２液体ＬＱ２は供給されない。また、第２供給口６２Ｂが第２面４２Ｂより上方に配置されるように、液浸部材４Ｂに対するクリーニング部材７０の位置が調整される。また、第２面４２Ｂより第３面４３Ｂが上方に配置されるように、液浸部材４Ｂに対するクリーニング部材７０の位置が調整される。

図６は、第２供給口６２Ｂから第２液体ＬＱ２を供給して、第２面４２Ｂをクリーニングしている状態を示す図である。

図６に示すように、第２面４２Ｂのクリーニング時において、第２供給口６２Ｂが、第２面４２Ｂよりも下方に配置され、物体（基板ステージ２，ダミー基板など）の上面よりも上方に配置される。本実施形態においては、光軸ＡＸとほぼ平行な方向（Ｚ軸方向）に、液浸部材４Ｂとクリーニング部材７０とを相対的に移動可能な駆動装置８０が設けられている。制御装置７は、駆動装置８０を制御して、液浸部材４Ｂに対して、クリーニング部材７０をＺ軸方向に移動させることができる。

すなわち、制御装置７は、基板Ｐの露光時に、第２供給口６２Ｂが第２面４２Ｂより上方に配置され、第２液体ＬＱ２の供給時に、第２供給口６２Ｂが第２面４２Ｂより下方に配置されるように、駆動装置８０を制御して、クリーニング部材７０を移動する。制御装置７は、クリーニング部材７０が物体の上面より上方に配置されるように（物体に接触しないように）、クリーニング部材７０の位置を調整する。

制御装置７は、第２面４２Ｂよりも下方に配置された第２供給口６２Ｂから第２面４２Ｂに第２液体ＬＱ２を供給して、第２面４２Ｂの少なくとも一部をクリーニングする。これにより、第２面４２Ｂが第２供給口６２Ｂから供給された第２液体ＬＱ２でクリーニングされる。

なお、本実施形態においては、駆動装置８０がクリーニング部材７０を移動することとしたが、液浸部材４Ｂが移動されてもよい。また、クリーニング部材７０と液浸部材４Ｂとの両方が移動されてもよい。

以上説明したように、本実施形態においても、第２供給口６２Ｂから供給された第２液体ＬＱ２で、液浸部材４Ｂの下面４０Ｂの少なくとも一部をクリーニングすることができる。

＜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７は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの一部を示す図である。第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。第２実施形態と異なる第３実施形態の特徴的な部分は、クリーニング部材７０Ｃが、光軸ＡＸに対する放射方向に関して第２供給口６２Ｃの外側に配置され、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を回収可能な第３回収口９０を有する点にある。

図７において、液浸部材４Ｂは、第１部材３１と第２部材３２Ｂとを含む。第１部材３１及び第２部材３２Ｂの構造は、上述の第２実施形態と同様である。

クリーニング部材７０Ｃは、光軸ＡＸに対する放射方向に関して内側を向くように配置され、第２液体ＬＱ２を供給可能な第２供給口６２Ｃと、基板Ｐに面する位置に配置された第３回収口９０とを備えている。第３回収口９０には、多孔部材９１が配置されている。第３回収口９０は、多孔部材９１の孔を介して、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を回収可能である。なお、第３回収口９０に多孔部材９１が配置されていなくてもよい。

第３回収口９０が設けられているので、例えば第１供給口６１から供給された第１液体ＬＱ１及び第２供給口６２Ｃから供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一方が液浸部材４Ｂの下面４０Ｂ（第１面４１及び第２面４２Ｂ）と基板Ｐの表面との間の空間から流出した場合でも、その流出する第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を、第３回収口９０で回収することができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４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４実施形態に係る露光装置ＥＸの一部を示す図である。上述の第１〜第３実施形態と異なる第４実施形態の特徴的な部分は、第２液体ＬＱ２を供給可能な第２供給口６２Ｄが、光軸ＡＸに対する放射方向に関して外側を向くように配置されている点にある。

図８に示すように、第２供給口６２Ｄは、光軸ＡＸに対する放射方向に関して、第１回収口６３Ｄ（多孔部材６５Ｄ）の内側に配置されている。第２供給口６２Ｄは、多孔部材６５Ｄの下面に第２液体ＬＱ２を供給可能である。本実施形態において、液浸部材４Ｄは、第１部材３１と第２部材３２Ｄとを含み、第２供給口６２Ｄは、第２部材３２Ｄに配置される。

本実施形態においても、第２供給口６２Ｄから供給された第２液体ＬＱ２によって、液浸部材４Ｄの下面４０Ｄの少なくとも一部がクリーニングされる。

なお、上述の第１〜第４実施形態において、第１回収口（６３など）は、第２液体ＬＱ２を回収可能である。クリーニング時において、第２供給口（６２など）から第２液体ＬＱ２を供給するとともに、第１回収口（６３など）から液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１及び第２供給口（６２など）から供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部が回収されてもよい。すなわち、第１供給口６１からの第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２供給口（６２など）からの第２液体ＬＱ２の第２液体ＬＱ２の供給動作と、第１回収口（６３など）からの回収動作と、第２回収口（６４など）からの回収動作とを並行して実行してもよい。あるいは、第１供給口６１からの第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２供給口（６２など）からの第２液体ＬＱ２の供給動作と、第２回収口（６４など）からの回収動作とを並行して実行し、第１回収口（６３など）からの回収動作を停止してもよい。

また、終端光学素子２２及び液浸部材（４など）と物体（基板ステージ２，ダミー基板など）との間に第１液体ＬＱ１を保持して第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳを形成し、第１供給口６１からの第１液体ＬＱ１の供給動作を停止した状態で、第２供給口（６２など）からの第２液体ＬＱ２の供給動作を実行してもよい。その場合、第１回収口（６３など）からの回収動作及び第２回収口（６４など）からの回収動作のいずれか一方が実行されてもよいし、第１回収口（６３など）からの回収動作と第２回収口（６４など）からの回収動作との両方が実行されてもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態においては、第１回収口（６３など）が、第２部材（３２など）に配置されていることとしたが、第１部材（３１など）に配置されてもよい。例えば、第１部材（３１など）の第１面４１が、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置される平坦面と、その平坦面の周囲に配置される液体回収面とを含んでもよい。液体回収面は、第１部材（３１など）に形成された第１回収口（６３など）に配置された多孔部材の下面を含む。また、第１回収口（６３など）が第１部材（３１など）に配置される場合において、第２部材（３２など）の第２面（４２など）は、平坦面でもよいし、液体回収面を含んでもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態においては、第１液体ＬＱ１の液浸空間ＬＳが形成された状態で、下面（４０など）の少なくとも一部に第２液体ＬＱ２を供給することとしたが、液浸空間ＬＳを形成しない状態で、下面（４０など）の少なくとも一部に第２液体ＬＱ２を供給してもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態において、第２回収口（６４など）が省略されてもよい。この場合、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２の少なくとも一方は、第１回収口（６３など）で回収してもよいし、第３実施形態のように第３回収口９０を備えている場合には、第１回収口（６３など）と第３回収口９０の少なくとも一方で回収してもよい。また、第２回収口（６４など）を設けない場合、第１部材（３１など）と第２部材（３２など）との間に間隙（Ｇ５，Ｇ６）が無くてもよい。この場合、第１部材（３１など）と第２部材（３２など）が一つの部材であってもよい。

なお、上述の第１〜第４実施形態においては、液浸部材（４など）の下面が、第１回収口（６３など）に配置された多孔部材（６５など）の下面を含むこととしたが、多孔部材が省略されてもよい。また、液浸部材（４など）の下面が、第１回収口（多孔部材）を含まなくてもよい。例えば、第２面（４２など）が、第１面と同様、平坦面でもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態において、第１部材（３１など）の一部が終端光学素子２２の下方に配置されていなくてもよい。例えば、下面４１が終端光学素子２２の下面２３とが同一面内に配置されてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子２２の射出側（像面側）の光路が第１液体ＬＱ１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２２の入射側の光路に満たされる液体は、第１液体ＬＱ１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、上述の各実施形態の第１液体ＬＱ１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。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。この場合、計測ステージ上、あるいは基板ステージと計測ステージとを跨ぐように液浸空間ＬＳを形成できる。

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。

１…マスクステージ、２…基板ステージ、４…液浸部材、７…制御装置、２２…終端光学素子、２３…射出面、３１…第１部材、３２…第２部材、６１…第１供給口、６２…第２供給口、６３…第１回収口、６４…第２回収口、７０…クリーニング部材、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｇ１…間隙、ＬＱ１…第１液体、ＬＱ２…第２液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系

Claims (20)

1. 第１液体を供給する第１供給口と、
   露光光を射出する射出面を有する光学系と、
   前記射出面から射出される前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記露光光の光路が前記第１液体で満たされるように前記第１液体の液浸空間を形成する液浸部材と、
   前記液浸部材の下面をクリーニングする第２液体を供給可能な第２供給口を有し、前記下面の下方に配置された前記第２供給口から前記下面に前記第２液体を供給して、前記下面の少なくとも一部をクリーニングするクリーニング部材と、を備え、
   基板の露光の少なくとも一部において、前記液浸部材、及び前記クリーニング部材の下方で前記基板が移動され、
   前記基板の露光の少なくとも一部において、前記液浸空間は、前記射出面と前記基板の表面との間、及び前記下面の少なくとも一部と前記基板の表面との間に形成され、
   前記射出面と前記基板の表面との間の前記第１液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光する露光装置。
2. 前記基板の露光の少なくとも一部において、前記第１液体を回収する第１回収口と、
   前記第１回収口に配置された多孔部材とを備え、
   前記下面は、前記多孔部材の表面を含む請求項１記載の露光装置。
3. 前記第１回収口は、前記多孔部材の孔を介して、前記第２液体を回収可能である請求項２記載の露光装置。
4. 前記第２液体の供給時の少なくとも一部において、前記第１回収口は、前記第２液体を回収しない請求項３記載の露光装置。
5. 前記下面は、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面と、
   前記第１面の周囲の少なくとも一部に間隙を介して配置された第２面とを含み、
   前記第２面は、前記多孔部材の下面を含む請求項２〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記液浸部材は、前記第１面が配置された第１部材と、前記第２面が配置された第２部材とを含む請求項５記載の露光装置。
7. 前記下面の上方に配置され、前記間隙に流入した前記第１液体及び前記第２液体の少なくとも一方を回収可能な第２回収口を備える請求項５又は６記載の露光装置。
8. 前記光学系の光軸に対する放射方向に関して、前記第２供給口は、前記下面の外側に配置される請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記第２供給口は、前記光学系の光軸に対する放射方向に関して内側を向くように配置される請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記第２供給口は、前記光学系の光軸に対する放射方向に関して外側を向くように配置される請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記クリーニング部材は、前記液浸部材を含む請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 前記クリーニング部材は、前記液浸部材の周囲の少なくとも一部に配置される請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 前記光学系の光軸とほぼ平行な方向に、前記液浸部材と前記クリーニング部材とを相対的に移動可能な駆動装置を備える請求項１２記載の露光装置。
14. 前記駆動装置は、前記基板の露光時に前記第２供給口が前記下面より上方に配置され、前記第２液体の供給時に前記第２供給口が前記下面より下方に配置されるように、前記液浸部材及び前記クリーニング部材の少なくとも一方を移動する請求項１３記載の露光装置。
15. 前記クリーニング部材は、前記光学系の光軸に対する放射方向に関して前記第２供給口の外側に配置され、前記第１液体及び前記第２液体の少なくとも一方を回収可能な第３回収口を有する請求項１２〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 前記第１液体と前記第２液体とは同じ種類の液体である請求項１〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
17. 請求項１〜１６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。
18. 光学系の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液浸部材の下面と基板の表面とを対向させることと、
    第１供給口から第１液体を供給することと、
    前記射出面と前記基板の表面との間の前記露光光の光路が前記第１液体で満たされるように、前記射出面及び前記下面の少なくとも一部と前記基板の表面との間に前記第１液体で液浸空間を形成することと、
    前記射出面と前記基板の表面との間の前記第１液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、
    前記基板の非露光時に、前記下面と物体の表面とを対向させることと、
    前記下面よりも下方に配置され、前記物体の表面よりも上方に配置された第２供給口から前記下面に第２液体を供給して、前記下面をクリーニングすることと、を含む露光方法。
19. 前記第２供給口は、前記光学系の光軸に対する放射方向に関して前記下面の外側に配置され、前記第１液体の液浸空間が形成された状態で、前記下面に前記第２液体を供給する請求項１８記載の露光方法。
20. 請求項１８又は１９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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