JP2011086804A - 液浸部材、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液浸部材を提供する。
【解決手段】液浸部材は、物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように物体との間で液体を保持して液浸空間を形成する。液浸部材は、光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体が対向可能な第１面と、第１面の周囲の少なくとも一部において第１面との間に第１開口が形成されるように配置される第２面と、第１面の外縁と結ばれ、光路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第３面と、第３面と対向するように配置され、第１開口から流入した液体を回収する第１回収口と、を備え、放射方向に関して、第３面と第１回収口との間隙の寸法は、第１開口の寸法より大きい。
【選択図】図２

Description

本発明は、液浸部材、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２００８／２６６５３３号明細書 米国特許出願公開第２００５／０１８１５５号明細書

液浸露光装置において、基板等の物体上に液浸領域が形成されている状態で、例えば物体を高速で移動した場合、液体が流出したり、物体上に液体（膜、滴等）が残留したりする可能性がある。その結果、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。一方、液体を良好に保持するために、物体を低速で移動した場合、スループットが低下する可能性がある。

本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる液浸部材、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、物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように物体との間で液体を保持して液浸空間を形成する液浸部材であって、光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体が対向可能な第１面と、第１面の周囲の少なくとも一部において第１面との間に第１開口が形成されるように配置される第２面と、第１面の外縁と結ばれ、光路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第３面と、第３面と対向するように配置され、第１開口から流入した液体を回収する第１回収口と、を備え、放射方向に関して、第３面と第１回収口との間隙の寸法は、第１開口の寸法より大きい液浸部材が提供される。

本発明の第２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、第１の態様の液浸部材を備え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２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、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光を射出する光学部材の射出面、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る第１面、及び第１面の周囲の少なくとも一部において第１面との間に第１開口が形成されるように配置される第２面の少なくとも一部と、基板の表面とを対向させることと、光路が液体で満たされるように射出面及び第１面と基板の表面との間に液体を保持することと、射出面と基板の表面との間の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、第１開口から流入した液体を、第１面の外縁と結ばれ光路に対する放射方向に関して外側を向く第３面に対して放射方向に関する第１開口の寸法よりも離れて対向するように配置された第１回収口から回収することと、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４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。 本実施形態に係る液浸部材の一例を示す側断面図である。 本実施形態に係る液浸部材を上方から見た平面図である。 本実施形態に係る液浸部材を下方から見た平面図である。 本実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 本実施形態に係る液浸部材の表面の親液領域及び撥液領域を説明するための模式図である。 本実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る液浸部材の動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る液浸部材の動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る液浸部材の一例を示す側断面図である。 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、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、露光装置ＥＸは、基板Ｐに照射される露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように基板Ｐとの間で液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成する液浸部材１０を備えている。液浸空間は、液体で満たされた部分（空間、領域）である。基板Ｐは、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して露光光ＥＬで露光される。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、液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材１０と、少なくとも露光光ＥＬの光路を含む空間の環境（温度、湿度、圧力、及びクリーン度の少なくとも一つ）を調整するチャンバ装置ＣＨ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。

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を保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材４のガイド面４Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、駆動システムの作動により、ガイド面４Ｇ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、マスクステージ１を移動可能な駆動システムは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような平面モータを含む。平面モータは、ベース部材４に配置された固定子と、マスクステージ１に配置された可動子とを含む。

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、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材５のガイド面５Ｇ上を移動可能である。本実施形態において、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。基板ステージ２は、駆動システムの作動により、ガイド面５Ｇ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、基板ステージ２を移動可能な駆動システムは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような平面モータを含む。平面モータは、ベース部材５に配置された固定子と、基板ステージ２に配置された可動子とを含む。

本実施形態において、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置は、レーザ干渉計ユニット６Ａ、６Ｂを含む干渉計システム６によって計測される。基板Ｐの露光を実行するとき、あるいは所定の計測を実行するとき、制御装置３は、干渉計システム６の計測結果に基づいて、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１０は、投影領域ＰＲに配置された物体に照射される露光光ＥＬの光路Ｋ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。本実施形態において、液浸部材１０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７の近傍に配置される。

終端光学素子７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８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７と投影領域ＰＲに配置される物体との間において、射出面８から射出される露光光ＥＬの光路Ｋ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に配置可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側（射出面８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。

本実施形態において、射出面８は、−Ｚ方向を向いている。本実施形態において、射出面８は、ＸＹ平面とほぼ平行である。射出面８から射出される露光光ＥＬは、−Ｚ方向に進行する。すなわち、本実施形態において、露光光ＥＬの進行方向は、−Ｚ方向である。なお、−Ｚ方向を向く射出面８が、−Ｚ方向に突出する凸面でもよいし、凹面でもよい。

本実施形態において、液浸部材１０は、投影領域ＰＲに配置される物体が対向可能な下面９を有する。下面９は、−Ｚ方向を向いている。基板Ｐの露光において、基板Ｐの表面が液浸部材１０の下面９の少なくとも一部と対向する。一方側の射出面８及び下面９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、射出面８と物体との間の露光光ＥＬの光路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。

本実施形態においては、基板Ｐの露光において、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）ＬＧ１の少なくとも一部は、下面９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１０の一例を示す側断面図、図３は、液浸部材１０を上方から見た平面図、図４は、液浸部材１０を下方から見た平面図、図５は、図２の一部を拡大した図である。なお、以下の説明においては、射出面７及び下面８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、基板ステージ２等、他の物体が配置されてもよい。

液浸部材１０は、射出面８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、基板Ｐが対向可能な第１面１１と、第１面１１の周囲の少なくとも一部において第１面１１との間に第１開口３１が形成されるように配置される第２面１２と、第１面１１の外縁と結ばれ、光路Ｋ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第３面１３と、第３面１３と対向するように配置され、第１開口３１から流入した液体ＬＱを回収する第１回収口４３とを備えている。

また、液浸部材１０は、第２面１２の反対方向を向く第４面１４を備えている。また、液浸部材１０は、第４面１４の外縁と結ばれ、第３面１３と対向するように配置される第５面１５を備えている。また、液浸部材１０は、第２面１２と第４面１４とを結ぶように、且つ、少なくとも一部が第３面１３と対向するように配置される第６面１６を有する。

また、液浸部材１０は、第１面１１の反対方向を向く第７面１７と、第７面１７の外縁と結ばれ、少なくとも一部が終端光学素子７の周囲に配置される第８面１８とを備えている。

また、液浸部材１０は、第２面１２の周囲の少なくとも一部に配置される第９面１９を備えている。

また、液浸部材１０は、第１面１１と第７面１７とを結び、光路Ｋを囲むように配置される第１０面２０と、第３面１３の上端と第８面１８の上端とを結ぶ第１１面２１と、第５面１５の上端の周囲に配置され、＋Ｚ方向を向く第１２面２２と、第２面１２の外縁と第１２面２２の外縁とを結び、光路Ｋ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第１３面２３と、第１３面２３に対向する第１４面２４とを備えている。

本実施形態において、液浸部材１０は、第１部材１０１と、第２部材１０２と、第３部材１０３とを含む。第１部材１０１は、光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置される。第２部材１０２は、第１部材１０１の周囲の少なくとも一部に配置される。第３部材１０３は、第２部材１０２の周囲の少なくとも一部に配置される。

本実施形態において、第１部材１０１、第２部材１０２、及び第３部材１０３のそれぞれは、環状の部材である。第１部材１０１の少なくとも一部は、終端光学素子７を囲むように配置される。第２部材１０２の少なくとも一部は、第１部材１０１を囲むように配置される。第３部材１０３の少なくとも一部は、第２部材１０２を囲むように配置される。

本実施形態において、第１部材１０１は、終端光学素子７と離れて配置される。第２部材１０２は、第１部材１０１と離れて配置される。第３部材１０３は、第２部材１０２と離れて配置される。

また、液浸部材１０は、光路Ｋに液体ＬＱを供給する第１供給口４１を備えている。また、液浸部材１０は、第１面１１に配置され、液体ＬＱを供給する第２供給口４２を備えている。また、液浸部材１０は、第２面１２の周囲の少なくとも一部に配置され、液体ＬＱを回収可能な第２回収口４４を備えている。

第１面１１は、−Ｚ方向を向いている。本実施形態において、第１面１１は、平坦である。第１面１１は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、第１面１１の少なくとも一部が曲面でもよい。また、第１面１１の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して非平行でもよい。

本実施形態において、第１面１１は、光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態において、第１面１１の外形は、円形である。なお、第１面１１の外形が、例えば矩形等、円形以外の形状でもよい。液浸部材１０は、射出面８と対向する位置に開口３３を有する。第１面１１は、開口３３の周囲に配置されている。射出面８から射出された露光光ＥＬは、開口３３を通過して、基板Ｐに照射可能である。

第２面１２は、基板Ｐが対向可能である。第２面１２は、−Ｚ方向を向いている。本実施形態において、第２面１２は、平坦である。第２面１２は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、第２面１２の少なくとも一部が曲面でもよい。また、第２面１２の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して非平行でもよい。本実施形態において、第２面１２は、第１面１１（光路Ｋ）の周囲に配置されている。本実施形態において、第２面１２の外形は、円形である。なお、第２面１２の外形が、例えば矩形等、円形以外の形状でもよい。

第１開口３１は、第１面１１と第２面１２との間に配置されている。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１開口３１の形状は、環状である。本実施形態において、第１開口３１の形状は、円環状である。なお、第１開口３１の形状が、例えば矩形環状等、円環以外の形状でもよい。また、第１開口３１が、光路Ｋの周囲において所定間隔で複数配置されてもよい。投影領域ＰＲに配置される基板Ｐの表面の少なくとも一部は、第１開口３１に面する。

第３面１３は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置される。第３面１３は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって＋Ｚ方向側（露光光ＥＬの進行方向と逆方向）に傾斜している。

第４面１４は、＋Ｚ方向を向いている。本実施形態において、第４面１４は、平坦である。第４面１４は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、第４面１４の少なくとも一部が曲面でもよい。また、第４面１４の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して非平行でもよい。

本実施形態において、第４面１４は、光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態において、第４面１４の外形は、円形である。なお、第４面１４の外形が、例えば矩形等、円形以外の形状でもよい。

第５面１５は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置される。第５面１５は、光路Ｋ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５面１５の少なくとも一部は、間隙Ｇ５を介して第３面１３と対向する。第５面１５は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって＋Ｚ方向側に傾斜している。本実施形態において、第３面１３と第５面１５とはほぼ平行である。なお、第３面１３と第５面１５とが非平行でもよい。

本実施形態において、第１回収口４３は、第５面１５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１回収口４３は、露光光ＥＬの光路及び第３面１３を囲むように配置されている。

本実施形態において、第１回収口４３に、多孔部材４５が配置されている。本実施形態において、多孔部材４５は、複数の孔(openingsあるいはpores)を有するプレート状の部材である。第１回収口４３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。本実施形態において、第５面１５の少なくとも一部は、多孔部材４５の表面を含む。本実施形態において、第１開口３１から流入した液体ＬＱは、多孔部材４５の孔（開口）を介して回収される。

第６面１６は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置される。第６面１６は、光路Ｋ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６面１６は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって＋Ｚ方向側に傾斜している。本実施形態において、第３面１３と第６面１６とは、ほぼ平行である。なお、第３面１３と第６面１６とが非平行でもよい。

第３面１３と第６面１６の少なくとも一部とは間隙Ｇ３を介して対向する。本実施形態において、第１開口３１は、第３面１３と第６面１６とで規定される。

第７面１７は、＋Ｚ方向を向いている。本実施形態において、第７面１７は、平坦である。第７面１７は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、第７面１７の少なくとも一部が曲面でもよい。また、第７面１７の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して非平行でもよい。

本実施形態において、第７面１７は、光路Ｋの周囲に配置されている。本実施形態において、第７面１７の外形は、円形である。なお、第７面１７の外形が、例えば矩形等、円形以外の形状でもよい。第７面１７は、開口３３の周囲に配置されている。第７面１７の少なくとも一部は、間隙Ｇ７を介して射出面８と対向する。

第８面１８は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置される。第８面１８は、光路Ｋ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８面１８は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって＋Ｚ方向側に傾斜している。本実施形態において、第８面１８と第３面１３とはほぼ平行である。なお、第８面１８と第３面１３とが非平行でもよい。

第８面１８の少なくとも一部は、終端光学素子７の側面５０と間隙Ｇ８を介して対向するように配置される。側面５０は、射出面８の周囲に配置されている。側面５０は、露光光ＥＬを射出しない面である。本実施形態において、側面５０は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって＋Ｚ方向側に傾斜する。本実施形態において、側面５０と第８面１８とはほぼ平行である。なお、側面５０と第８面１８とが非平行でもよい。

第９面１９は、基板Ｐが対向可能である。第９面１９は、−Ｚ方向を向いている。本実施形態において、第９面１９は、平坦である。第９面１９は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、第９面１９の少なくとも一部が曲面でもよい。また、第９面１９の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して非平行でもよい。本実施形態において、第９面１９は、第２面１２（光路Ｋ）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９面１９の形状は、円環状（輪帯状）である。なお、第９面１９の形状が、例えば矩形環状等、円環以外の形状でもよい。

本実施形態において、第１供給口４１は、第８面１８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１供給口４１は、第８面１８において、光路Ｋに面するように配置されている。本実施形態において、第１供給口４１は、光路Ｋの周囲に複数配置されている。本実施形態にいて、第１供給口４１は、光路Ｋに対して＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。

第２供給口４２は、第１面１１の少なくとも一部に配置されている。第２供給口４２は、第１面１１と、その第１面１１に対向する基板Ｐの表面との間の空間ＳＰ１に液体ＬＱを供給する。第２供給口４２は、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４２は、光路Ｋの周囲に複数配置されている。なお、第２供給口４２が、例えば環状に形成されてもよい。

本実施形態において、第２回収口４４は、第９面１９の少なくとも一部に配置される。本実施形態において、基板Ｐの表面の少なくとも一部は、第２回収口４４に面することができる。第２回収口４４は、第９面１９と対向する基板Ｐ上の液体ＬＱを回収することができる。

本実施形態において、第１面１１及び第３面１３は、第１部材１０１に配置される。また、第７面１７、第８面１８、第１０面２０、及び第１１面２１も、第１部材１０１に配置される。また、第１供給口４１は、第１部材１０１に配置される。また、第２供給口４２は、第１部材１０１に配置される。

本実施形態において、第２面１２は、第２部材１０２に配置される。また、第４面１４、第５面１５、第６面１６、第１２面２２、及び第１３面２３も、第２部材１０２に配置される。また、第１回収口４３は、第２部材１０２に配置される。

本実施形態において、第９面１９は、第３部材１０３に配置される。また、第１４面２４も、第３部材１０３に配置されている。また、第２回収口４４は、第３部材１０３に配置される。

本実施形態において、光路Ｋに対する放射方向に関して、第３面１３と第1回収口４３との間隙Ｇ５の寸法Ｗ５は、第１開口３１の寸法Ｗ３１より大きい。換言すれば、第１回収口４３は、第３面１３に対して、第１開口３１の寸法Ｗ３１よりも離れて対向するように配置されている。

また、光路Ｋに対する放射方向に関して、第４面１４の寸法Ｗ１４は、第１開口３１の寸法Ｗ３１より大きい。

また、光路Ｋに対する放射方向に関して、第４面１４の寸法Ｗ１４は、第３面１３と第６面１６との間隙Ｇ３の寸法Ｗ３より大きい。

また、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、基板Ｐの表面と第２面１２とが間隙Ｇ２を介して対向する。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第２面１２と基板Ｐの表面との間隙Ｇ２の寸法Ｗ２は、第３面１３と第６面１６との間隙Ｇ３の寸法Ｗ３より小さい。

また、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第２面１２と基板Ｐの表面との間隙Ｇ２の寸法Ｗ２は、光路Ｋに対する放射方向に関する第１開口３１の寸法Ｗ３１より小さい。

また、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第２面１２は、第１面１１より基板Ｐ側に配置される。第１面１１と基板Ｐの表面との間隙Ｇ１の寸法Ｗ１は、第２面１２と基板Ｐの表面との間隙Ｇ２の寸法Ｗ１より大きい。

本実施形態において、液浸部材１０の下面９は、基板Ｐの表面が対向可能な第１面１１を含む。第１開口３１は、第１面１１と基板Ｐの表面との間の空間ＳＰ１と、第３面１３と第４面１４と第５面１５とで規定される空隙部（空間）ＳＰ４とを結ぶように形成される。

第１開口３１からの液体ＬＱは、空隙部ＳＰ４に流入する。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、基板Ｐ上の液体ＬＱ（空間ＳＰ１の液体ＬＱ）の少なくとも一部が、第１開口３１から流入する。第１回収口４３は、空間ＳＰ１から第１開口３１を介して空隙部ＳＰ４に流入した液体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、第１回収口は、第１開口３１から第４面１４上に流入した液体ＬＱの少なくとも一部を回収する。第１回収口４３（多孔部材４５）は、第４面１４上に流入した液体ＬＱの少なくとも一部と接触可能な位置に配置される。第１回収口４３（多孔部材４５）は、接触した液体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、液浸部材１０は、空隙部ＳＰ４を雰囲気に開放する第２開口３２を有する。雰囲気は、液浸部材１０を取り囲む気体である。本実施形態において、第２開口３２は、第３面１３の上端と第５面１５の上端とによって規定されている。本実施形態において、液浸部材１０の周囲の空間ＳＰＣは、大気空間である。すなわち、本実施形態において、空隙部ＳＰ４は、第２開口３２を介して大気開放されている。本実施形態において、液浸部材１０の周囲の空間ＳＰＣは、チャンバ装置ＣＨが形成する内部空間の少なくとも一部である。空間ＳＰＣの環境（圧力、温度、湿度、及びクリーン度の少なくとも一つ）は、チャンバ装置ＣＨによって制御される。本実施形態において、チャンバ装置ＣＨは、空間ＳＰＣの環境を大気空間に調整する。なお、空間ＳＰＣが大気空間に調整されなくてもよい。例えば、空間ＳＰＣが大気圧より低い圧力に調整されてもよい。

第１供給口４１は、流路４１Ｒを介して液体供給装置と接続される。液体供給装置は、クリーンで温度調整された液体ＬＱを送出可能である。流路４１Ｒの少なくとも一部は、第１部材１０１の内部に形成される。第１供給口４１は、液体ＬＱを射出面８と第７面１７との間の空間ＳＰ５に供給する。空間ＳＰ５に供給された液体ＬＱは、開口３３を介して空間ＳＰ１に供給される。

第２供給口４２は、流路４２Ｒを介して液体供給装置と接続される。流路４２Ｒの少なくとも一部は、第１部材１０１の内部に形成される。第２供給口４２は、液体ＬＱを空間ＳＰ１に供給する。

本実施形態において、第２供給口４２は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって液体ＬＱを供給する。本実施形態において、第２供給口４２は、空間ＳＰ１に満たされた液体ＬＱと接触された状態で液体ＬＱを供給する。換言すれば、第２供給口４２は、空間ＳＰ１に満たされた液体ＬＱに浸かった状態で液体ＬＱを供給する。第２供給口４２から液体ＬＱが供給されることによって、空間ＳＰ１における液体ＬＱの流れ（流れの方向、及び流速の少なくとも一方）が調整される。

第１回収口４３は、流路４３Ｒを介して液体回収装置と接続される。液体回収装置は、第１回収口４３を真空システムに接続可能であり、第１回収口４３を介して液体ＬＱを吸引可能である。流路４３の少なくとも一部は、第２部材１０２の内部に形成される。第１回収口４３（多孔部材４５）は、第１開口３１から空隙部ＳＰ４に流入した液体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、間隙Ｇ２の寸法Ｗ２は、微小であり、第２面１２と基板Ｐの表面との間の空間ＳＰ２に対する液体ＬＱの流入が抑制されている。寸法Ｗ２は、例えば０．５ｍｍ程度である。例えば液体ＬＱの表面張力により、空間ＳＰ１の液体ＬＱが空間ＳＰ２に流入することが抑制される。本実施形態において、液体ＬＱの界面ＬＧ１は、第６面１６の下端（第２面１２の内縁）と基板Ｐの表面との間に形成される。

本実施形態において、第２回収口４４は、空間ＳＰ２から流出した液体ＬＱを回収する。第２回収口４４は、流路４４Ｒを介して液体回収装置と接続される。流路４４Ｒの少なくとも一部は、第３部材１０３の内部に形成される。空間ＳＰ１から空間ＳＰ２に液体ＬＱが流入した場合でも、その液体ＬＱは、第２回収口４４から回収される。第２回収口４４が設けられているので、第９面１９と基板Ｐの表面との間の空間ＳＰ３からの液体ＬＱの流出が抑制される。

本実施形態において、液浸部材１０の表面は、液体ＬＱに対して親液性である親液領域Ｈ１と、液体ＬＱに対して撥液性である撥液領域Ｈ２とを有する。以下、図６の模式図を参照して、液浸部材１０の表面の親液領域Ｈ１及び撥液領域Ｈ２について説明する。

液体ＬＱに対して親液性の表面（親液領域Ｈ１）は、例えば液体ＬＱに対する接触角が９０度より小さい領域である。液体ＬＱに対して撥液性の表面（撥液領域Ｈ２）は、例えば液体ＬＱに対する接触角が９０度以上の領域である。本実施形態において、液浸部材１０（第1、第２、第３部材１０１、１０２、１０３）の基材は、チタン製であり、親液領域Ｈ１は、そのチタンの表面を含む。撥液領域Ｈ２は、液浸部材１０の基材上に形成された撥液性の膜の表面を含む。膜は、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。

本実施形態において、第１面１１は、液体ＬＱに対して親液性である。また、第１０面２０、第７面１７、及び第８面１８も、液体ＬＱに対して親液性である。

本実施形態において、第３面１３は、親液領域Ｈ１及び撥液領域Ｈ２の両方を含む。本実施形態において、第１面１１と結ばれる第３面１３の下端を含む第３面１３の第１領域１３１は、液体ＬＱに対して親液性であり、第３面１３の上端を含む第３面１３の第２領域１３２は、液体ＬＱに対して撥液性である。

また、本実施形態にいて、第１１面２１は、液体ＬＱに対して撥液性である。

本実施形態において、第２面１２の少なくとも一部は、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態において、第２面１２は、親液領域Ｈ１及び撥液領域Ｈ２の両方を含む。本実施形態において、第２面１２の内縁を含む第２面１２の内縁領域１２１は、液体ＬＱに対して撥液性であり、内縁領域１２１の周囲の第２面１２の外縁領域１２２は、液体ＬＱに対して親液性である。

また、本実施形態において、第４面１４は、液体ＬＱに対して親液性である。また、本実施形態において、第６面１６は、液体ＬＱに対して親液性である。

本実施形態において、第５面１５は、親液領域Ｈ１及び撥液領域Ｈ２の両方を含む。本実施形態において、第４面１４と結ばれる第５面１５の下端を含む第５面１５の第３領域１５１は、液体ＬＱに対して親液性であり、第５面１５の上端を含む第５面１５の第４領域１５２は、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態において、第５面１５の表面のうち、少なくとも多孔部材４５の表面は、液体ＬＱに対して親液性である。

なお、第１２面２２及び第１３面２３は、液体ＬＱに対して親液性でもよいし、撥液性でもよい。本実施形態においては、一例として、第１２面２２及び第１３面２３は、液体ＬＱに対して撥液性とする。

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３は、射出面８、第１面１１，及び第２面１２の少なくとも一部と、基板Ｐの表面（あるいは基板ステージ２の上面）とを対向させる。第１面１１と基板Ｐの表面とは、間隙Ｇ１を介して対向し、第２面１２と基板Ｐの表面とは、間隙Ｇ２を介して対向する。

制御装置３は、射出面８、第１面１１，及び第２面１２の少なくとも一部と、基板Ｐの表面とを対向させた状態で、第１供給口４１から液体ＬＱを供給する。第１供給口４１は、空間ＳＰ５に液体ＬＱを供給する。空間ＳＰ５に供給された液体ＬＱは、射出面８から射出される露光光ＥＬの光路Ｋに供給される。また、第１供給口４１から空間ＳＰ５に供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口３３を介して、空間ＳＰ１に供給され、第１面１１と基板Ｐの表面との間に保持される。これにより、光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように射出面８及び第１面１１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。

空間ＳＰ１の液体ＬＱの少なくとも一部は、第１開口３１から空隙部ＳＰ４に流入する。空隙部ＳＰ４に流入した液体ＬＱの少なくとも一部は、第１回収口４３（多孔部材４５）から回収される。

また、制御装置３は、空間ＳＰ１が液体ＬＱで満たされた状態で、第２供給口４２から液体ＬＱを供給する。また、制御装置３は、第２回収口４４からの吸引動作を実行する。

制御装置３は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭからの露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬの射出面８から射出される。これにより、射出面８と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱを介して射出面８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、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の露光において、制御装置３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、露光光ＥＬの光路Ｋ（光軸ＡＸ）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３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。

本実施形態においては、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１供給口４１からの液体ＬＱの供給動作と並行して、第１回収口４３からの液体ＬＱの回収動作が実行される。これにより、露光光ＥＬの光路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、本実施形態においては、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１供給口４１からの液体ＬＱの供給動作と、第２供給口４２からの液体ＬＱの供給動作と、第１回収口４３からの液体ＬＱの回収動作と、第２回収口４４からの流体（気体及び液体ＬＱの少なくとも一方）の吸引動作とが並行して実行される。

本実施形態において、基板Ｐに、露光対象領域である複数のショット領域が設けられている。制御装置８は、それら複数のショット領域を順次露光する。

図７は、基板Ｐの表面を模式的に示す図である。図７に示すように、基板Ｐに複数のショット領域ＳＨが配置されている。基板Ｐの露光において、基板ステージ２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。本実施形態において、複数のショット領域ＳＨは、基板Ｐの表面と平行なＸＹ平面内においてマトリクス状に配置される。本実施形態においては、制御装置３は、射出面８から射出される露光光ＥＬが照射される投影領域ＰＲに対して基板ＰをＸＹ平面内の所定方向に移動しながら、基板Ｐの複数のショット領域ＳＨを順次露光する。本実施形態において、投影領域ＰＲは、Ｘ軸方向に長いスリット状（矩形状）である。ショット領域を露光するとき、制御装置８は、投影領域ＰＲに対してショット領域ＳＨ（基板Ｐ）をＹ軸方向に移動しながらそのショット領域ＳＨ（基板Ｐ）に露光光ＥＬを照射する。また、複数のショット領域ＳＨのうち、例えば第１ショット領域の露光後、次の第２ショット領域の露光を開始するとき、制御装置８は、第２ショット領域が露光開始位置に配置されるように、基板ステージ２を制御して、基板Ｐを例えばＸ軸方向に移動する。

本実施形態において、光路Ｋに対する放射方向に関する第２面１２の寸法Ｗ１２は、Ｙ軸方向におけるショット領域ＳＨの寸法ＷＳＨより大きい。

本実施形態においては、第１面１１と第２面１２との間に第１開口３１が配置され、第３面１３と第１回収口４３との間隙Ｇ５の寸法Ｗ５が、第１開口３１の寸法Ｗ３１（又はＷ３）より大きいので、基板Ｐ上の液体ＬＱ（空間ＳＰ１の液体ＬＱ）は、第１開口３１から第３面１３と第１回収口４３との間の空間（空隙部）ＳＰ４に円滑に流入することができる。したがって、例えば液浸空間ＬＳが形成された状態で液浸部材１０に対して基板Ｐを高速で移動した場合でも、液体ＬＱが液浸部材１０と基板Ｐとの間から流出したり、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留したりすることが抑制される。

また、本実施形態においては、間隙Ｇ３の寸法Ｗ３が、間隙Ｇ８の寸法及び間隙Ｇ２の寸法Ｗ２より大きいので、基板Ｐ上の液体ＬＱ（空間ＳＰ１の液体ＬＱ）は、第１開口３１から空間（空隙部）ＳＰ４に円滑に流入することができる。したがって、液体ＬＱの流出、残留等を抑制することができる。

また、本実施形態においては、第２開口３２によって空隙部ＳＰ４が雰囲気に開放されているので、空間ＳＰ１の液体ＬＱは、第１開口３１を介して空隙部ＳＰ４に円滑に流入することができる。

また、間隙Ｇ５の寸法Ｗ５が、第１開口３１の寸法Ｗ３１（又はＷ３）より十分に大きいので、液浸空間ＬＳが形成された状態で液浸部材１０に対して基板ＰがＸＹ平面内の所定方向に移動しても、空隙部ＳＰ４におけるＺ軸方向に関する液体ＬＱの表面ＬＧ２の位置（水位）の変動を抑制することができる。そのため、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの圧力変動を抑制できる。したがって、その液体ＬＱに接触する基板Ｐ及び終端光学素子１２等に対して作用する力の変動を抑制できる。また、液体ＬＱの圧力変動が抑制されるので、液体ＬＱの流出を抑制できる。

また、空間ＳＰ１の液体ＬＱの少なくとも一部が、第１開口３１を介して空隙部ＳＰ４に流入するので、例えば液浸空間ＬＳが形成された状態で液浸部材１０に対してＰが移動した場合でも、側面５０と第８面１８との間の空間ＳＰ１８におけるＺ軸方向に関する液体ＬＱの表面ＬＧ３の位置（水位）の変動を抑制することができる。したがって、例えば終端光学素子７に対して作用する力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、第５面１５に第１回収口４３が配置されているので、例えば第１回収口４３の異物が、第１開口３１を介して空間ＳＰ１（基板Ｐの表面）に流出（逆流）することが抑制される。例えば、第１回収口４３に配置されている多孔部材４５に付着している異物が空間ＳＰ１に流れて基板Ｐの表面に付着してしまうことを抑制することができる。本実施形態においては、第４面１４の寸法Ｗ１４が第１開口３１の寸法Ｗ３１（又はＷ３）より大きいので、多孔部材４５に付着している異物が多孔部材４５から剥離しても、第４面１４で捕集することができ、第１開口３１を介して空間ＳＰ１に流入したり、基板Ｐの表面に付着したりすることが抑制される。

また、本実施形態においては、間隙Ｇ２の寸法Ｗ２は、第１開口３１の寸法Ｗ３１（又はＷ３）より小さいので、空間ＳＰ１の液体ＬＱが空間ＳＰ２に浸入することが抑制され、空間ＳＰ１の液体ＬＱは、第１開口３１を介して空間（空隙部）ＳＰ４へ円滑に流入することができる。

また、本実施形態においては、第６面１６、及び第６面１６に対向する第３面１３の第１領域１３１が、液体ＬＱに対して親液性なので、空間ＳＰ１の液体ＬＱは、第６面１６と第１領域１３１との間を円滑に流れて空隙部ＳＰ４に流入することができる。

また、本実施形態においては、第４面１４及びその第４面１４の外縁と結ばれる第５面１５の第３領域１５１が、液体ＬＱに対して親液性なので、空隙部ＳＰ４に流入した液体ＬＱは、その第４面１４及び第３領域１５１に良好に保持される。また、第１回収口４３に配置された多孔部材４５の表面も、液体ＬＱに対して親液性なので、空隙部ＳＰ４に流入した液体ＬＱを良好に保持することができる。また、空隙部ＳＰ４の液体ＬＱは、表面が親液性の多孔部材４５の孔を介して円滑に回収される。

また、本実施形態においては、第３面１３の第２領域１３２、及び第５面１５の第４領域１５２が、液体ＬＱに対して撥液性なので、空隙部ＳＰ４の液体ＬＱが、第３面１３の上端と第５面１５の上端との間（第２開口３２）から流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面１２の内縁領域１２１は、液体ＬＱに対して撥液性なので、空間ＳＰ１の液体ＬＱが空間ＳＰ２に流入することを抑制することができる。

また、本実施形態においては、第２回収口４４が配置されているので、例えば図８に示すように、空間ＳＰ１の液体ＬＱが、空間ＳＰ２の外側に流出した場合でも、その流出した液体ＬＱを第２回収口４４で回収することができる。第９面１９と対向する基板Ｐの表面に液体ＬＱが存在する場合、第２回収口４４は、その基板Ｐ上の液体ＬＱを回収することができる。一方、第９面１９と対向する基板Ｐの表面に液体ＬＱが存在しない場合、第２回収口４４は、周囲の気体を回収する。

また、本実施形態においては、第２面１２の外縁領域１２２、及び第９面１９は、液体ＬＱに対して親液性なので、例えば光路Ｋに対する放射方向に関して内縁領域１２１と基板Ｐとの間の外側に流出した液体ＬＱは、親液性の外縁領域１２２及び第９面１９と接触しやすくなる。これにより、その第９面１９に配置されている第２回収口４４から液体ＬＱを良好に回収することができる。

また、本実施形態においては、第１面１１に第２供給口４２が設けられているので、例えば図９に示すように、光路Ｋに異物（気泡を含む）が浸入することを抑制することができる。本実施形態においては、光路Ｋと第２面１２の内縁との間に配置された第２供給口４２から液体ＬＱが供給されることによって、例えば第２面１２の内縁と基板Ｐの表面との間に形成されている液体ＬＱの界面ＬＧ１から液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に気泡が浸入しても、その気泡が光路Ｋ上に移動することが抑制される。また、本実施形態においては、第２供給口４２は、光路Ｋに対する放射方向に関して外側に向かって液体ＬＱを供給するので、気泡が光路Ｋ上に移動することを十分に抑制することができる。第２供給口４２から供給される液体ＬＱは、空間ＳＰ１における液体ＬＱの流れを調整することができ、気泡が第１開口３１を介して空隙部ＳＰ４に流入されるように、液体ＬＱの流れを調整することができる。

また、本実施形態においては、光路Ｋに液体ＬＱを供給する第１供給口４１が第１部材１０１に配置され、液体ＬＱを回収する第１回収口４３が第２部材１０２に配置され、液体ＬＱを回収する第２回収口４４が第３部材１０３に配置されているので、光路Ｋを満たす液体ＬＱの温度変化を抑制することができる。例えば、液体ＬＱの回収動作によって気化熱が発生し、第２部材１０２及び第３部材１０３の少なくとも一方の温度が変化する場合でも、第１部材１０１の温度の変化を抑制することができる。第１部材１０１は、第２、第３部材１０２、１０３と離れて配置されているので、第２部材１０２及び第３部材１０３の少なくとも一方が温度変化しても、第１部材１０１の温度変化は抑制される。したがって、第１部材１０１に囲まれる光路Ｋ上の液体ＬＱの温度変化が抑制される。すなわち、第１、第２、第３部材１０１、１０２、１０３のうち、光路Ｋに最も近い第１部材１０１の温度変化が抑制されるので、光路Ｋ上の液体ＬＱの温度変化を抑制することができる。また、その第１部材１０１に配置されている第１供給口４１から供給される液体ＬＱの温度変化も抑制される。

また、本実施形態においては、第２面１２の寸法Ｗ１２は、ショット領域ＳＨの寸法ＷＳＨより大きい。したがって、ショット領域ＳＨの露光のために、液浸空間ＬＳが形成された状態で液浸部材１０に対して基板ＰがＹ軸方向に移動した場合において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが空間ＳＰ２に浸入した場合でも、空間ＳＰ３の外側に流出することが抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば、基板Ｐを高速で移動した場合でも、液体ＬＱの流出、残留等を抑制することができる。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、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、本実施形態によれば、第１回収口４３（多孔部材４５）から異物が発生した場合でも、その異物が基板Ｐの表面に付着することが抑制される。また、本実施形態によれば、光路Ｋ上の液体ＬＱの温度変化を抑制することができる。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。

なお、図１０に示すように、光路Ｋの周囲の少なくとも一部を囲むように、第４面１４上に凸部９０を配置することができる。凸部９０により、第４面１４に捕集された異物が空間ＳＰ１に流入したり、基板Ｐの表面に付着したりすることが抑制される。

なお、上述の実施形態において、第１回収口４３に多孔部材４５を配置しなくてもよい。

なお、上述の実施形態において、例えば第２部材１０２と第３部材１０３とが一体でもよい。また、第１部材１０１と第２部材１０２と第３部材１０３とが一体でもよい。

なお、上述の実施形態において、第２回収口４４を省略してもよい。また、第３部材１０３を省略してもよい。

なお、上述の実施形態において、第２供給口４２が省略されてもよい。

なお、上述の実施形態において、第２開口３２を覆う部材が配置されてもよい。また、空隙部ＳＰ４が雰囲気に開放されていなくてもよい。

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７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７の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学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は、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でもよい。

また、露光装置ＥＸ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でもよい。

また、露光装置ＥＸは、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でもよいし、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でもよい。

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、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。

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、露光方法を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いなくてもよい。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、露光装置ＥＸは、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）でもよい。

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１１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、１０…液浸部材、１１…第１面、１２…第２面、１３…第３面、１４…第４面、１５…第５面、１６…第６面、３１…第１開口、３２…第２開口、４１…第１供給口、４２…第２供給口、４３…第１回収口、４４…第２回収口、４５…多孔部材、９０…凸部、１０１…第１部材、１０２…第２部材、１０３…第３部材、１２１…内縁領域、１２２…外縁領域、１３１…第１領域、１３２…第２領域、１５１…第３領域、１５２…第４領域、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、ＳＨ…ショット領域、ＳＰ４…空隙部

Claims (32)

1. 物体に照射される露光光の光路が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する液浸部材であって、
   前記光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記物体が対向可能な第１面と、
   前記第１面の周囲の少なくとも一部において前記第１面との間に第１開口が形成されるように配置される第２面と、
   前記第１面の外縁と結ばれ、前記光路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第３面と、
   前記第３面と対向するように配置され、前記第１開口から流入した液体を回収する第１回収口と、を備え、
   前記放射方向に関して、前記第３面と前記第１回収口との間隙の寸法は、前記第１開口の寸法より大きい液浸部材。
2. 前記第２面の反対方向を向く第４面を備え、
   前記放射方向に関して、前記第４面の寸法は、前記第１開口の寸法より大きい請求項１記載の液浸部材。
3. 前記第４面は、前記液体に対して親液性である請求項２記載の液浸部材。
4. 前記第４面の外縁と結ばれ、前記第３面と対向するように配置される第５面を備え、
   前記第１回収口は、前記第５面の少なくとも一部に配置される請求項２又は３記載の液浸部材。
5. 前記第１回収口に配置される多孔部材を有し、
   前記第５面の少なくとも一部は、前記多孔部材の表面を含む請求項４記載の液浸部材。
6. 前記多孔部材の表面は、前記液体に対して親液性である請求項５記載の液浸部材。
7. 前記第５面は、前記放射方向に関して外側に向かって前記露光光が進行する第１方向と逆の第２方向側に傾斜する請求項４〜６のいずれか一項記載の液浸部材。
8. 前記第１開口からの液体は、前記第３面と前記第４面と前記第５面とで規定される空隙部に流入する請求項４〜７のいずれか一項記載の液浸部材。
9. 前記空隙部を雰囲気に開放する第２開口を有する請求項８記載の液浸部材。
10. 前記第４面と結ばれる前記第５面の一端を含む前記第５面の一部の領域は前記液体に対して親液性であり、前記第５面の他端を含む前記第５面の一部の領域は前記液体に対して撥液性である請求項４〜９のいずれか一項記載の液浸部材。
11. 前記光路の少なくとも一部を囲むように前記第４面上に配置された凸部を有する請求項２〜１０のいずれか一項記載の液浸部材。
12. 前記第２面と前記第４面とを結ぶように、且つ、前記第３面と対向するように配置される第６面を有し、
    前記放射方向に関して、前記第４面の寸法は、前記第３面と前記第６面との間隙の寸法より大きい請求項２〜１１のいずれか一項記載の液浸部材。
13. 前記第１開口は、前記第３面と前記第６面とで規定される請求項１２記載の液浸部材。
14. 前記第６面は、前記液体に対して親液性である請求項１２又は１３記載の液浸部材。
15. 前記物体の露光の少なくとも一部において、前記第２面と前記物体の表面との間隙の寸法は、前記第３面と前記第６面との間隙の寸法より小さい請求項１２〜１４のいずれか一項記載の液浸部材。
16. 前記第１面と結ばれる前記第３面の一端を含む前記第３面の一部の領域は前記液体に対して親液性であり、前記第３面の他端を含む前記第３面の一部の領域は前記液体に対して撥液性である請求項１〜１５のいずれか一項記載の液浸部材。
17. 前記物体の露光の少なくとも一部において、前記第２面と前記物体の表面との間隙の寸法は、前記放射方向に関する第１開口の寸法より小さい請求項１〜１６のいずれか一項記載の液浸部材。
18. 前記物体の露光の少なくとも一部において、前記第２面は、前記第１面より前記物体側に配置される請求項１〜１７のいずれか一項記載の液浸部材。
19. 前記第２面の少なくとも一部は、前記液体に対して撥液性である請求項１〜１８のいずれか一項記載の液浸部材。
20. 前記第２面の内縁を含む前記第２面の内縁領域は前記液体に対して撥液性であり、前記内縁領域の周囲の前記第２面の外縁領域は前記液体に対して親液性である請求項１９記載の液浸部材。
21. 前記第２面の周囲の少なくとも一部に配置され、液体を回収可能な第２回収口を有する請求項１〜２０のいずれか一項記載の液浸部材。
22. 前記光路に前記液体を供給する第１供給口を備える請求項１〜２１のいずれか一項記載の液浸部材。
23. 前記光路の周囲の少なくとも一部に配置される第１部材と、
    前記第１部材の周囲の少なくとも一部に配置される第２部材と、を含み、
    前記第１供給口は、前記第１部材に配置され、
    前記第１回収口は、前記第２部材に配置される請求項２２記載の液浸部材。
24. 前記第２部材は、前記第１部材と離れて配置される請求項２３記載の液浸部材。
25. 前記第１面及び前記第３面は、前記第１部材に配置され、
    前記第２面は、前記第２部材に配置される請求項２３又は２４記載の液浸部材。
26. 前記第１面に配置され、液体を供給する第２供給口を有する請求項１〜２５のいずれか一項記載の液浸部材。
27. 前記物体上の液体の少なくとも一部が前記第１開口から流入する請求項１〜２６のいずれか一項記載の液浸部材。
28. 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、
    請求項１〜２７のいずれか一項記載の液浸部材を備える露光装置。
29. 前記露光光が照射される照射領域に対して前記基板の表面と平行な所定面内における所定方向に前記基板が移動しながら前記基板のショット領域が露光され、
    前記放射方向に関する前記第２面の寸法は、前記基板の移動方向における前記ショット領域の寸法より大きい請求項２８記載の露光装置。
30. 請求項２８又は２９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。
31. 液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
    前記露光光を射出する光学部材の射出面、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る第１面、及び前記第１面の周囲の少なくとも一部において前記第１面との間に第１開口が形成されるように配置される第２面の少なくとも一部と、前記基板の表面とを対向させることと、
    前記光路が前記液体で満たされるように前記射出面及び前記第１面と前記基板の表面との間に前記液体を保持することと、
    前記射出面と前記基板の表面との間の前記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、
    前記第１開口から流入した液体を、前記第１面の外縁と結ばれ前記光路に対する放射方向に関して外側を向く第３面に対して前記放射方向に関する前記第１開口の寸法よりも離れて対向するように配置された第１回収口から回収することと、を含む露光方法。
32. 請求項３１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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