JP2011124415A - 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、液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、露光光を射出する射出面を有し、射出面側に液浸空間が形成される光学部材と、射出面との間に液浸空間を形成可能であり、液浸空間の液体に対して親液性の第１領域を含む上面を有する可動部材とを備える。露光装置は、基板の非露光期間において、第１領域と液浸空間の液体とが接触しない非接液状態が第１時間を経過するとき、射出面と第１領域との間に液浸空間を形成して第１領域と液浸空間の液体とが接触する接液状態に変化させる。
【選択図】図６

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使用される。

米国特許公開第２００６／０１３９６１４号明細書 米国特許第７１９９８５８号明細書

液浸露光装置において、例えば液体の気化に起因して液体が付着する部材の温度変化が発生する可能性がある。例えば計測装置を構成する部材に温度変化が発生すると、計測精度が低下したり、その部材が熱変形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。

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、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、露光光を射出する射出面を有し、射出面側に液浸空間が形成される光学部材と、射出面との間に液浸空間を形成可能であり、液浸空間の液体に対して親液性の第１領域を含む上面を有する可動部材と、を備え、基板の非露光期間において、第１領域と液浸空間の液体とが接触しない非接液状態が第１時間を経過するとき、射出面と第１領域との間に液浸空間を形成して第１領域と液浸空間の液体とが接触する接液状態に変化させる露光装置が提供される。

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、射出面を有する光学部材と、射出面との間に液浸空間を形成可能であり、液体に対して親液性の第１領域を含む上面を有する可動部材と、を備え、基板の非露光期間において、射出面と第１領域以外の上面の所定領域との間に液浸空間が形成される第１状態と、射出面と第１領域との間に液浸空間が形成される第２状態とを繰り返す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、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ことと、基板の非露光期間において、露光光が照射可能な位置に移動可能な可動部材の上面の液体に対して親液性の第１領域と液体とが接触しない非接液状態が第１時間を経過するとき、光学部材の射出面と第１領域との間に液体を保持して液浸空間を形成して第１領域と液体とが接触する接液状態に変化させることと、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、液体を介して露光光で基板を露光する露光することと、基板の非露光期間において、光学部材の射出面と露光光が照射可能な位置に移動可能な可動部材の上面の液体に対して親液性の第１領域以外の所定領域との間に液浸空間が形成される第１状態と、射出面と第１領域との間に液浸空間が形成される第２状態とを繰り返すことと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第６の態様に従えば、第４、第５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、を含む露光方法が提供される。

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。 本実施形態に係る計測ステージの一例を示す側断面図である。 本実施形態に係るスリット板の一例を示す側断面図である。 本実施形態に係るスリット板の一例を示す平面図である。 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。 本実施形態に係る露光方法の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るアイドリング期間における露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るアイドリング期間における露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るアイドリング期間における露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るアイドリング期間における露光装置の動作の一例を示す模式図である。 本実施形態に係るアイドリング期間における露光装置の動作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材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を計測する計測部材Ｃを保持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、時間の計測を実行可能なタイマー１００と、制御装置８に接続され、露光に関する各種の情報を記憶する記憶装置１０１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。

また、露光装置ＥＸは、基板Ｐが処理される空間１０２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１０３を備えている。基板ステージ２及び計測ステージ３は、空間１０２を移動する。チャンバ装置１０３は、空間１０２を形成するチャンバ部材１０４と、その空間１０２の環境を調整する空調システム１０５とを有する。空調システム１０５は、空間１０２に気体を供給して、その空間１０２の環境を調整する。本実施形態においては、少なくとも基板ステージ２、計測ステージ３、及び投影光学系ＰＬの終端光学素子１２が空間１０２に配置される。本実施形態においては、空間１０２に、基板ステージ２、計測ステージ３、及び投影光学系ＰＬのみならず、マスクステージ１、及び照明系ＩＬの少なくとも一部も配置される。露光光ＥＬは、空間１０２の少なくとも一部を進行する。

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。本実施形態において、照明系ＩＬは、照明領域ＩＲの大きさ及び形状を調整可能なブラインド装置３０を備えている。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９のガイド面９Ｇ上を移動可能である。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、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（投影領域ＰＲ）に移動可能である。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１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３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（投影領域ＰＲ）に移動可能である。計測ステージ３は、計測部材Ｃ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と計測ステージ３とは、ガイド面１０Ｇ上を独立して移動可能である。

基板ステージ２を移動するための駆動システム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。同様に、計測ステージ３を移動するための駆動システム６は、平面モータを含み、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、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。

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、射出面１３側に液浸空間ＬＳが形成される。射出面１３から射出される露光光ＥＬは、−Ｚ方向に進行する。射出面１３は、露光光ＥＬの進行方向（−Ｚ方向）を向く。本実施形態において、射出面１３は、ＸＹ平面とほぼ平行な平面である。なお、射出面１３がＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。

液浸部材７は、少なくとも一部が−Ｚ方向を向く下面１４を有する。本実施形態において、射出面１３及び下面１４は、射出面１３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体との間で液体ＬＱを保持することができる。液浸空間ＬＳは、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部と投影領域ＰＲに配置される物体との間に保持された液体ＬＱによって形成される。液浸空間ＬＳは、射出面１３と、投影領域ＰＲに配置される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に配置可能な物体は、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を含む。その物体は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一方と対向可能な上面（表面）を有する。物体の上面は、射出面１３との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態において、物体の上面は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。一方側の射出面１３及び下面１４と、他方側の物体の上面（表面）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、その物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に保持された計測部材Ｃの少なくとも一つを含む。もちろん、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に保持された計測部材Ｃの少なくとも一つに限られない。

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）ＬＧ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。

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Ｐをリリース可能に保持する第１保持部３１と、第１保持部３１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第２保持部３２とを有する。第１，第２保持部３１，３２は、ピンチャック機構を有する。プレート部材Ｔは、第１保持部３１に保持された基板Ｐの周囲に配置される。なお、第１保持部３１と第２保持部３２の少なくとも一方で使用される保持機構はピンチャック機構に限られない。また、プレート部材Ｔは基板ステージ２に一体的に形成されていてもよい。

本実施形態において、第１保持部３１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。第２保持部３２は、プレート部材Ｔの上面と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。本実施形態において、第１保持部３１に保持された基板Ｐの表面と第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの上面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。

第１保持部３１に保持された基板Ｐ、及び第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔは、駆動システム５の作動により基板ステージ２が移動することによって、投影領域ＰＲに対して移動可能である。第１保持部３１に保持された基板Ｐの表面は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。第２保持部３１に保持されたプレート部材Ｔの上面は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。

図２は、本実施形態に係る計測ステージ３の一例を示す側断面図である。本実施形態において、計測ステージ３は、計測部材Ｃをリリース可能に保持する第３保持部３３と、第３保持部３３の周囲に配置され、プレート部材Ｓをリリース可能に保持する第４保持部３４とを有する。第３，第４保持部３３，３４は、ピンチャック機構を有する。プレート部材Ｓは、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの周囲に配置される。なお、第３保持部３３と第４保持部３４の少なくとも一方で使用される保持機構はピンチャック機構に限られない。また、計測部材Ｃ及びプレート部材Ｓの少なくとも一方は計測ステージ３に一体的に形成されていてもよい。

本実施形態において、第３保持部３３は、計測部材Ｃの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、計測部材Ｃを保持する。第４保持部３４は、プレート部材Ｓの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｓを保持する。本実施形態において、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面と第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの上面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。

第３保持部３３に保持された計測部材Ｃ、及び第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓは、駆動システム６の作動により計測ステージ３が移動することによって、投影領域ＰＲに対して移動可能である。第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの上面は、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。

本実施形態において、プレート部材Ｔの上面は、液体ＬＱに対して撥液性である。また、プレート部材Ｓの上面も、液体ＬＱに対して撥液性である。液体ＬＱに対するプレート部材Ｔ、Ｓの上面の接触角は、９０度以上である。本実施形態において、液体ＬＱに対するプレート部材Ｔ、Ｓの上面の接触角は、１１０度以上である。本実施形態において、プレート部材Ｔの上面及びプレート部材Ｓの上面の少なくとも一方は、ＰＦＡの膜の表面を含む。

また、本実施形態において、計測ステージ３は、光センサ３５を有する。本実施形態において、計測部材Ｃは、例えば石英など、露光光ＥＬを透過可能な部材を含み、計測部材Ｃの少なくとも一部は、露光光ＥＬを透過可能な光透過部を含む。第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面に照射された露光光ＥＬは、計測部材Ｃの光透過部を介して、光センサ３５に照射される。光センサ３５は、終端光学素子１２より射出され、計測部材Ｃの光透過部を介した露光光ＥＬを受光する。

本実施形態において、計測ステージ３は２つの第３保持部３３を有し、一方の第３保持部３３（３３Ａ）は、第１の計測部材Ｃ（Ｃ１）を保持し、他方の第３保持部３３（３３Ｂ）は、第２の計測部材Ｃ（Ｃ２）を保持する。第１の計測部材Ｃ（Ｃ１）は、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書に開示されているような、投影光学系ＰＬによる空間像を計測可能な空間像計測システムの少なくとも一部を構成する。第２の計測部材Ｃ（Ｃ２）は、例えば米国特許第４４６５３６８号明細書に開示されているような、露光光ＥＬの照度むらを計測可能な照度むら計測システムの少なくとも一部を構成する。なお、第１の計測部材Ｃ１及び／又は第２の計測部材Ｃ２の替わりに、あるいは計測部材Ｃ１，Ｃ２に加えて他の計測システムの計測部材が計測ステージ３に配置されていてもよい。他の計測システムは、例えば米国特許第６７２１０３９号明細書に開示されているような、投影光学系ＰＬの露光光ＥＬの透過率の変動量を計測可能な計測システム、例えば米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書等に開示されているような、照射量計測システム（照度計測システム）、及び例えば欧州特許第１０７９２２３号明細書に開示されているような、波面収差計測システムの少なくとも１つを含む。計測ステージ３に、１つの計測部材Ｃ（第３保持部３３）を設けるだけでもよい。なお、基板を保持して移動可能な基板ステージと、基板を保持せずに、露光光を計測する計測部材（計測器）を搭載して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置の一例が、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されている。

ここで、以下の説明において、第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの上面を適宜、基板ステージ２の上面２Ｕ、と称し、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面及び第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの上面を合わせて適宜、計測ステージ３の上面３Ｕ、と称する。

図３は、計測部材Ｃ１の一例を示す側断面図、図４は、計測部材Ｃ１の一例を示す平面図である。本実施形態において、計測部材Ｃ１は、スリット状の光透過部６１を有する。以下の説明において、計測部材Ｃ１を適宜、スリット板Ｃ１、と称する。

スリット板Ｃ１は、透明なガラス板部材６４と、ガラス板部材６４上に配置された遮光膜６２と、少なくとも一部が遮光膜６２上に配置された中間膜６６と、中間膜６６上に配置された撥液膜６８とを備えている。

ガラス板部材６４は、光透過性の材料で形成されている。ガラス板部材６４は、少なくとも露光光ＥＬを透過可能な材料で形成されている。本実施形態において、ガラス板部材６４は、合成石英で形成されている。なお、ガラス板部材６４が、蛍石で形成されてもよい。

遮光膜６２は、露光光ＥＬを遮蔽可能な材料で形成されている。本実施形態において、遮光膜６２は、クロムで形成されている。なお、遮光膜６２が、クロムとクロム以外の材料とを含んでもよいし、クロム以外の材料で形成されてもよい。

光透過部６１は、ガラス板部材６４の上面において遮光膜６２が形成されていない部分である。遮光膜６２は、光透過部６１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、光透過部６１は、遮光膜６２の少なくとも一部に形成されたスリット状の開口である。遮光膜６２は、そのスリット状の開口の周囲に配置される。以下の説明において、光透過部６１を適宜、スリット６１、と称する。

中間膜６６は、スリット６１（スリット６１から露出したガラス板部材６４）、及び遮光膜６２を覆うように配置される。中間膜６６は、光透過性の材料で形成されている。中間膜６６は、少なくとも露光光ＥＬを透過可能である。本実施形態において、スリット６１の近傍の遮光膜６２の少なくとも一部に段差６２Ｄが設けられている。中間膜６６は、遮光膜６２の段差６２Ｄ、及びスリット６１における遮光膜６２とガラス板部材６４との段差の少なくとも一方を小さくする機能を有する。

撥液膜６８は、液体ＬＱに対して撥液性である。撥液膜６８は、液体ＬＱに対して撥液性の材料（撥液性材料）によって形成される。液体ＬＱに対する撥液膜６８の撥液性は、少なくとも中間膜６６の撥液性よりも高い。撥液膜６８は、中間膜６６の上面の一部に配置されている。中間膜６６の少なくとも一部は、遮光膜６２と撥液膜６８との間に配置される。中間膜６６と撥液膜６８との接着性は、遮光膜６２と撥液膜６８との接着性よりも高い。

本実施形態において、スリット板Ｃ１の上面（計測ステージ３の上面３Ｕ）は、液体ＬＱに対して親液性の第１領域８１を含む。また、スリット板Ｃ１は、そのスリット板Ｃ１の上面において第１領域８１の周囲の少なくとも一部に配置され、第１領域８１よりも液体に対して撥液性の第２領域８２を有する。本実施形態において、第２領域８２は、第１領域８１の周囲に配置される。本実施形態において、第１領域８１は、スリット６１を含む。

本実施形態において、第２領域８２の表面（上面）は、撥液膜６８の表面である。本実施形態において、第１領域８１は、撥液膜６８が存在しない領域を含む。本実施形態において、撥液膜６８の少なくとも一部に開口が形成されている。第１領域８１は、撥液膜６８に形成された開口の内側の領域を含む。すなわち、撥液膜６８は、第１領域８１を囲むように形成される。

撥液膜６８の開口の内側に、中間膜６６及びスリット６１が配置される。撥液膜６８の開口の内側において、中間膜６６の表面が露出する。本実施形態において、第１領域８１の表面（上面）は、中間膜６６の表面である。

液体ＬＱに対する第１領域８１（中間膜６６）の表面の接触角は、９０度よりも小さい。また、液体ＬＱに対する第２領域８２（撥液膜６８）の表面の接触角は、９０度以上である。本実施形態において、液体ＬＱに対する第１領域８１（中間膜６６）の表面の接触角は約２０〜３０°である。また、液体ＬＱに対する第２領域８２（撥液膜６８）の表面の接触角は、約１０５°である。

本実施形態において、中間膜６６は、例えばＳｉＯ_２（液化硬化ＳｉＯ_２）によって形成されている。本実施形態において、撥液膜６８は、フッ素を含む材料（フッ素系樹脂材料）で形成されている。

撥液膜６８が設けられていない第１領域８１は、所定の大きさ以下に設定されている。図４に示すように、本実施形態においては、第１領域８１は略円形状であり、その直径Ｄは１ｍｍ以下に設定されている。

なお、スリット６１の長さは１０〜１５μｍ程度、幅は０．２μｍ程度の微小なものである。また、図では、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット６１が１つだけ図示されているが、実際には、Ｘ軸方向を長手方向とするスリットとＹ軸方向を長手方向とするスリットとがそれぞれ複数ずつ設けられている。そして、それら複数のスリットが第１領域８１内に配置されている。

なお、スリット６１は、例えばガラス板部材６４の上面に遮光膜６２を形成した後、その遮光膜６２の少なくとも一部をエッチング処理することで形成可能である。中間膜６６は、スリット６１及び遮光膜６２の上面に形成される。第１領域８１は、中間膜６６の上面に撥液膜６８を形成した後、その撥液膜６８の一部（第１領域８１に対応する領域の撥液膜）をエッチング処理することで形成可能である。なお、第１領域８１に対応する中間膜６６の上面に撥液膜６８を塗布せず、第２領域８２に対応する中間膜６６の上面のみに撥液膜６８を塗布することによって、第１領域８１を形成するようにしてもよい。

図５は、本実施形態に係る液浸部材７の一例を示す側断面図である。なお、図５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（プレート部材Ｔ）、及び計測ステージ３（プレート部材Ｓ、計測部材Ｃ）を配置することもできる。

図５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。本実施形態において、液浸部材７の下面１４は、開口７Ｋの周囲に配置された平坦面７Ｈを含む。

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、射出面１３から射出される露光光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、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。

本実施形態において、制御装置８は、ロット毎に基板Ｐを露光する。ロットとは、同一条件で基板Ｐを露光する場合の処理単位をいう。１つのロットは、例えば２５枚の基板Ｐを含む。本実施形態において、制御装置８は、少なくとも１つのロットに含まれる複数の基板Ｐを順次露光する。本実施形態において、露光装置ＥＸは、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）と呼ばれる基板収容装置に収容されている１ロット分（例えば２５枚）の基板に対する処理を順次行う。なお、１ロット分の基板Ｐの数は、２５枚に限られない。また、制御装置８は、複数のロットそれぞれの基板Ｐを連続して処理してもよい。

以下、図６のフローチャート、及び図７〜図１３の模式図を参照して説明する。制御装置８は、ロットの基板Ｐの露光を開始する（ステップＳ１）。

制御装置８は、ロット内の最初の基板Ｐを露光するために、露光前の基板Ｐを第１保持部３１に搬入（ロード）する処理を実行する（ステップＳ２）。制御装置８は、露光前の基板Ｐを第１保持部３１に搬入（ロード）するために、図７に示すように、液浸部材７から離れた基板ステージ２を基板交換位置ＣＰに移動する。なお、例えば先のロットの露光後の基板Ｐが第１保持部３１に保持されている場合、その露光後の基板Ｐが第１保持部３１から搬出（アンロード）する処理が実行された後、露光前の基板Ｐを第１保持部３１に搬入（ロード）する処理が実行される。

基板交換位置ＣＰ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３６を用いて、第１保持部３１に保持された露光後の基板Ｐを第１保持部３１から搬出（アンロード）する処理、及び第１保持部３１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ＣＰ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、計測ステージ３を液浸部材７に対して所定位置に配置して、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３の上面３Ｕの所定領域３Ｐとの間で液体ＬＱを保持して、液浸空間ＬＳを形成する。上述のように、上面３Ｕは、液体ＬＱに対して撥液性であり、所定領域３Ｐも、液体ＬＱに対して撥液性である。

図８は、液浸部材７と所定領域３Ｐとの間に液体ＬＱ保持されている状態を模式的に示す平面図である。所定領域３Ｐは、第１領域８１及び第２領域８２以外の領域である。図８に示すように、本実施形態において、所定領域３Ｐは、プレート部材Ｓの上面３Ｕの一部の領域である。

ここで、以下の説明において、液浸部材７と計測ステージ３の所定領域３Ｐとの間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成されるときの計測ステージ３の位置を適宜、待機位置ＳＰ、と称する。

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、必要に応じて、計測部材Ｃを用いる計測処理が実行される（ステップＳ３）。計測部材Ｃを用いる計測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と計測ステージ３とを対向させ、終端光学素子１２と計測部材Ｃ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、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して計測部材Ｃに露光光ＥＬを照射して、計測部材Ｃ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。

図９は、スリット板（第１計測部材）Ｃ１を用いて計測処理を実行している状態の一例を示す図である。なお、図９において、液浸部材７の図示は省略してある。スリット板Ｃ１を用いる計測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とスリット板Ｃ１とを対向させ、終端光学素子１２とスリット板Ｃ１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、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介してスリット板Ｃ１に露光光ＥＬを照射して、スリット板Ｃ１を用いる計測処理を実行する。なお、スリット板Ｃ１を用いる計測処理が実行されるとき、マスクステージ１には、空間像計測用パターンを有する計測用マスクが保持される。

本実施形態において、スリット板Ｃ１を用いる計測処理を実行するとき、液浸空間ＬＳは、射出面１３及び下面１４の少なくとも一部と、第１領域８１及び第２領域８２の少なくとも一部との間に形成される。本実施形態において、スリット板Ｃ１を用いる計測処理を実行するとき、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面は、下面１４と第２領域８２との間に配置される。すなわち、液浸空間ＬＳは、スリット板Ｃ１の第１領域８１、及び第２領域８２の少なくとも一部を覆うように形成される。

液浸空間ＬＳが形成された状態で、制御装置８は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。露光光ＥＬは、計測用マスク、投影光学系ＰＬ、及び液浸空間ＬＳの液体ＬＱを通過した後、スリット板Ｃ１に照射される。

本実施形態において、スリット板Ｃ１を用いる計測処理を実行するとき、スリット６１を含む第１領域８１に露光光ＥＬが照射される。第２領域８２には、露光光ＥＬは照射されない。本実施形態においては、第１領域８１の表面に液浸空間ＬＳの液体ＬＱが接触された状態で、その第１領域８１に露光光ＥＬが照射される。

上述のように、本実施形態において、照明系ＩＬは、照明領域ＩＲの大きさ及び形状を調整可能なブラインド装置３０を備えている。照明領域ＩＲの大きさ及び形状が調整されることによって、投影領域ＰＲの大きさ及び形状も調整される。本実施形態において、制御装置８は、照明系ＩＬのブラインド装置３０を用いて、計測用マスク上の照明領域ＩＲ、ひいてはスリット板Ｃ１上の投影領域ＰＲの大きさを調整する。制御装置８は、露光光ＥＬが第１領域８１の内側のみに照射され、第２領域８２には露光光ＥＬが照射されないように、ブラインド装置３０を調整する。

第１領域８１に配置されているスリット６１を通過した露光光ＥＬは、空間像計測システムの光センサ３５に受光される。光センサ３５は、受光量に応じた光電変換信号（光量信号）を制御装置８に出力する。制御装置８は、光センサ３５の受光結果に基づいて所定の演算処理を行い、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介した結像特性を求める。このように、制御装置８は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介してスリット６１に露光光ＥＬを照射することによって、計測処理を行う。

本実施形態において、撥液膜６８は、露光光ＥＬ（紫外光）に対して耐性を有しているものの、露光光ＥＬ（紫外光）の照射により、その撥液性が低下したり、あるいはその表面状態が劣化したりする等、その品質が低下する可能性がある。そのため、露光光ＥＬが照射されるスリット６１を覆うように撥液膜６８を設けた場合、露光光ＥＬの照射により、その露光光ＥＬの照射された部分の撥液膜６８の品質が劣化し、その後の計測処理に影響を及ぼしたり、計測精度が低下したり可能性がある。

本実施形態においては、露光光ＥＬが照射されるスリット６１を含む第１領域８１には撥液膜６８が設けられていないので、上述のような不具合の発生を防止することができる。

一方、本実施形態においては、第２領域８２を含む計測ステージ３の上面３Ｕの大部分の領域が液体ＬＱに対して撥液性であるため、計測ステージ３上から液浸空間ＬＳが退いた後にも、液体ＬＱの残留を抑制することができる。

スリット板Ｃ１を用いる計測処理が終了した後、図１０に示すように、制御装置８は、駆動システム６を用いて、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して計測ステージ３をＸＹ平面内において移動し、液浸空間ＬＳを第１領域８１及び第２領域８２の外側の領域に移動する。なお、図１０において、液浸部材７の図示は省略してある。すなわち、制御装置８は、計測ステージ３を移動して、第１領域８１及び第２領域８２から液浸空間ＬＳを退かす。本実施形態においては、第１領域８１が液体ＬＱに対して親液性なので、スリット板Ｃ１上から液浸空間ＬＳが退いた後、その第１領域８１に液体ＬＱが残留する。

露光前の基板Ｐが第１保持部３１にロードされ、計測部材Ｃ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。本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第２００６／００２３１８６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に、制御装置８は、液浸空間ＬＳが形成された状態で、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方と終端光学素子１２及び液浸部材７との間に液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとを接近又は接触させた状態で、基板ステージ２の上面２Ｕ及び計測ステージ３の上面３Ｕの少なくとも一方と終端光学素子１２の射出面１３及び液浸部材７の下面１４とを対向させつつ、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に移動させることができる。これにより、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との間に液浸空間ＬＳが形成可能な状態、及び終端光学素子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が形成可能な状態の一方から他方へ変化させることができる。すなわち、制御装置８は、液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、液浸部材７の下面１４側に形成された液浸空間ＬＳが基板ステージ２の上面２Ｕ上と計測ステージ３の上面３Ｕ上との間を移動するように、基板ステージ２及び計測ステージ３を液浸部材７に対して移動させることができる。

以下の説明において、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとを接近又は接触させた状態で、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に同期移動させる動作を適宜、スクラム移動、と称する。

本実施形態においては、スクラム移動を実行するとき、図１１に示すように、制御装置８は、基板ステージ２の＋Ｙ側の側面２Ｆと、その基板ステージ２と対向可能な計測ステージ３の−Ｙ側の側面３Ｆとを所定のギャップを介して対向させる。そして、制御装置８は、そのギャップを維持した状態で、基板ステージ２及び計測ステージ３を同時に移動（同期移動）させる。本実施形態においては、スクラム移動を実行するとき、制御装置８は、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとで実質的に一つの連続面が形成されるように、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとの位置関係を調整する。

スクラム移動を実行して、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（ステップＳ４）。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。

ロット内の最初の基板Ｐの露光処理が終了した後、制御装置８は、スクラム移動を実行し、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を形成する。制御装置８は、基板ステージ２を基板交換位置ＣＰに移動する。計測ステージ３は、例えば待機位置ＳＰに配置される。制御装置８は、基板交換位置ＣＰに移動した基板ステージ２から露光後の基板Ｐ（ロット内の最初の基板Ｐ）を搬出し（ステップＳ５）、ロット内の次に露光される基板Ｐ（ロット内の２番目の基板Ｐ）を基板ステージ２に搬入する（ステップＳ６）。なお、基板ステージ２からアンロードされた露光後の最初の基板Ｐは、外部装置に供給され、例えば現像処理等、所定の処理を施される。

上述と同様、制御装置８は、必要に応じてスリット板Ｃ１を用いる計測処理を実行する（ステップＳ７）。計測処理及び基板交換処理が終了した後、制御装置８は、基板Ｐ上に液浸空間ＬＳを形成して、基板Ｐの露光を開始する（ステップＳ８）。基板Ｐの露光が終了した後、制御装置８は、露光後の基板Ｐをアンロードする（ステップＳ９）。

制御装置８は、露光した基板Ｐが、ロット内の最後の基板Ｐであったかどうかを判断する（ステップＳ１０）。ロット内の最後の基板Ｐでないと判断した場合、制御装置８は、次の基板Ｐを基板ステージ２にロードして、その基板Ｐの露光を実行する。以下、制御装置８は、ロット内の最後の基板Ｐの露光が終了するまで、上述した処理を繰り返して、ロットに含まれる複数の基板Ｐのそれぞれを、液体ＬＱを介して順次露光する。

ステップＳ１０において、露光した基板Ｐがロット内の最後であると判断した場合、制御装置８は、そのロットの複数の基板Ｐの露光が終了したと判断する（ステップＳ１１）。

制御装置８は、次のロットの露光を実行するかどうかを判断する（ステップＳ１２）。次のロットの露光を実行すると判断した場合、制御装置８は、上述の処理を実行して、ステップＳ１に戻り、次のロットの処理を開始する。

ステップＳ１２において、次のロットの露光を実行しないと判断した場合、一連の露光シーケンスが終了する（ステップＳ１３）。

図１０等に示したように、本実施形態においては、第１領域８１は液体ＬＱに対して親液性なので、例えばスリット板Ｃ１を用いる計測処理が実行され、スリット板Ｃ１上から液浸空間ＬＳが退いた後、その第１領域８１に液体ＬＱが残留する。その残留した液体ＬＱの気化熱によって、例えばスリット板Ｃ１、スリット板Ｃ１の周囲の部材（プレート部材Ｓ等）、あるいは空間１０２の温度が低下する。露光シーケンスにおいて、スリット板Ｃ１上に液浸空間ＬＳを形成した状態で実行される計測処理は、例えば所定時間間隔で複数回行われるため、スリット板Ｃ１上から液浸空間ＬＳが退いた状態においても、第１領域８１には常に液体ＬＱが残留している状態となる。換言すれば、露光シーケンスにおいて、スリット板Ｃ１上に液浸空間ＬＳが無い状態においても、第１領域８１は、常に液体ＬＱで濡れ続けている状態となる。そのため、露光シーケンスにおいて、第１領域８１に残留する液体ＬＱが気化し続けることとなる。したがって、スリット板Ｃ１等の温度変化の発生は抑制され、スリット板Ｃ１等の温度は比較的低い温度で安定することとなる。以下の説明において、第１領域８１の液体ＬＱの気化によりスリット板Ｃ１等の温度が安定する状態を適宜、安定状態、と称し、安定状態の温度を適宜、安定温度、と称する。安定状態の温度は、例えばチャンバ装置１０３が空間１０２の温度を調整するときの目標値よりも低い。

露光シーケンスが終了した後、次の指令（例えばジョブ投入指令）が露光装置ＥＸ（制御装置８）に入力されるまで、露光装置ＥＸは、非露光状態となる。

以下の説明において、所定数のロットの基板Ｐの露光処理を含む露光シーケンスが終了し、次の指令が入力されるまでの基板Ｐの非露光期間を適宜、アイドリング期間、と称し、基板Ｐの非露光状態を適宜、アイドリング状態、と称する。

すなわち、露光シーケンスが終了した後、露光装置ＥＸはアイドリング状態となる。本実施形態においては、アイドリング期間（アイドリング状態）においても、液浸空間ＬＳが維持される。アイドリング期間においても、制御装置８は、供給口１５からの液体ＬＱの供給動作を実行するとともに、その液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６からの液体ＬＱの回収動作を実行して、液浸空間ＬＳを形成し続ける。

アイドリング期間の開始後において、制御装置８は、液浸空間ＬＳが維持されるように、終端光学素子１２の射出面１３及び液浸部材７の下面１４と対向する位置に計測ステージ３を配置する。液浸空間ＬＳは、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間に形成される。

図１２に示すように、本実施形態においては、アイドリング期間において、計測ステージ３が待機位置ＳＰに移動され、射出面１３及び下面１４と、上面３Ｕの所定領域３Ｐとの間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成される。以下の説明において、射出面１３及び下面１４と上面３Ｕの所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される状態を適宜、第１状態、と称する。

第１状態においては、第１、第２領域８１、８２を含むスリット板Ｃ１の上面と異なる位置に液浸空間ＬＳが形成される。すなわち、第１状態においては、第１、第２領域８１、８２を含むスリット板Ｃ１の上面と液浸空間ＬＳの液体ＬＱとは接触しない。これにより、アイドリング期間において、スリット板Ｃ１の上面と液体ＬＱとが接触する時間（積算時間）の増大を抑制することができる。したがって、スリット板Ｃ１の上面（撥液膜６８）の劣化を抑制することができる。

アイドリング期間において、制御装置８は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない非接液状態の時間を計測する。制御装置８は、タイマー１００を用いて、非接液状態の時間を計測することができる。制御装置８は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触後、接触しない状態に変化してからの時間を計測する。制御装置８は、例えば露光シーケンスにおいて液浸空間ＬＳの液体ＬＱと第１領域８１とが最後に接触してからの経過時間を計測する。

なお、制御装置８は、既知であるＸＹ平面内における液浸空間ＬＳの大きさ、第１領域８１の大きさ、計測ステージ３の上面３Ｕにおける第１領域８１の位置、及び干渉計システム１１によって計測される計測ステージ３の位置等に基づいて、第１領域８１と液浸空間ＬＳとの位置関係を求めることができ、その位置関係に基づいて、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しているか否かを判断することができる。

なお、上述のように、本実施形態において、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない非接液状態は、射出面１３及び下面１４と所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される状態を含む。なお、非接液状態は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない状態であれば、液浸空間ＬＳが所定領域３Ｐ上に形成される状態以外の状態でもよい。

アイドリング期間において、非接液状態が予め定められた第１時間ｔ１を経過すると判断した場合、制御装置８は、射出面１３及び下面１４と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳを形成して、第１領域８１と液体ＬＱとが接触する接液状態に変化させる。第１時間ｔ１に関する情報は、記憶装置１０１に記憶されている。以下の説明において、射出面１３及び下面１４と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳが形成される状態を適宜、第２状態、と称する。

本実施形態においては、第１状態から第２状態に変化させるために、制御装置８は、射出面１３及び下面１４と上面３Ｕの所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される第１状態で、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して計測ステージ３を移動して、射出面１３及び下面１４と対向する位置に第１領域８１（スリット板Ｃ１の上面）を配置する。これにより、図１３に示すように、射出面１３及び下面１４と、第１領域８１との間に液浸空間ＬＳが形成される第２状態に変化し、第１領域８１と液体ＬＱとが接触する接液状態に変化する。また、接液状態においては、図９に示したように、射出面１３及び下面１４と第１領域８１及び第２領域８２の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳが形成される。

また、制御装置８は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触する接液状態の時間を計測する。制御装置８は、タイマー１００を用いて、接液状態の時間を計測することができる。制御装置８は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触してからの経過時間を計測する。

アイドリング期間において、接液状態が予め定められた第２時間ｔ２を経過した後、制御装置８は、液浸空間ＬＳを第１領域８１上から退かす。すなわち、制御装置８は、接液状態が第２時間ｔ２を経過した後、非接液状態に変化させる。第２時間ｔ２に関する情報は、記憶装置１０１に記憶されている。本実施形態において、第２時間ｔ２は、第１時間ｔ１よりも短い。

本実施形態においては、制御装置８は、第２状態から第１状態に変化させることによって、液浸空間ＬＳを第１領域８１上から退かす。本実施形態においては、第２状態から第１状態に変化させるために、制御装置８は、射出面１３及び下面１４と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳが形成される第２状態で、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して計測ステージ３を移動して、射出面１３及び下面１４と対向する位置に所定領域３Ｐを配置する。これにより、図１２に示したように、射出面１３及び下面１４と所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される第１状態に変化し、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない非接液状態に変化する。

また、アイドリング期間において、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない非接液状態が第１時間ｔ１を経過するとき、制御装置８は、第１領域８１と液体ＬＱとが接触する接触状態に変化させる。また、接液状態が第２時間ｔ２を経過した場合、制御装置８は、液浸空間ＬＳを第１領域８１上から退かす。

制御装置８は、アイドリング期間中において、非接触状態が第１時間ｔ１を超えないように、射出面１３及び下面１４と所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される第１状態と、射出面１３及び下面１４と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳが形成される第２状態とを繰り返す。

次の指令が入力されることによって、アイドリング期間が終了する。次の指令は、例えば露光シーケンスの開始の指令を含む。制御装置８は、その指令に応じた処理を開始する。

以上説明したように、本実施形態によれば、アイドリング期間において、液体ＬＱに対して親液性の第１領域８１と液体ＬＱとを接触させるようにしたので、温度変化の発生を抑制することができる。

上述したように、露光シーケンスにおいて、スリット板Ｃ１上に液浸空間ＬＳが無い状態においても第１領域８１は常に液体ＬＱで濡れ続けており、その液体ＬＱが気化し続けるため、スリット板Ｃ１等の温度は、安定温度となる。アイドリング期間において、所定領域３Ｐ上に液浸空間ＬＳが形成され、第１領域８１上に液浸空間ＬＳが形成されない状態が長時間に及ぶと、第１領域８１に残留していた液体ＬＱが全て気化してしまい、その結果、スリット板Ｃ１などの温度が、上述の安定温度よりも高い温度になる可能性がある。すなわち、第１領域８１に液体ＬＱが残留している状態と残留していない状態とで温度が異なる状況が発生し、スリット板Ｃ１などに温度変化が発生する可能性がある。

本実施形態によれば、アイドリング期間において、第１領域８１と液体ＬＱとが接触しない非接触状態が第１時間ｔ１を経過するとき、第１領域８１上に液浸空間ＬＳを形成して、第１領域８１と液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを接触させるようにしたので、その液浸空間ＬＳを第１領域８１上から退かすことによって、第１領域８１に残留した液体ＬＱが気化することとなる。これにより、アイドリング期間においても、スリット板Ｃ１等の温度を安定温度にすることができる。

なお、第１時間ｔ１は、第１領域８１に残留する液体ＬＱの全てが気化して無くなる時間を含む。第１時間ｔ１が経過する前に、第１領域８１と液体ＬＱとを接触させることによって、第１領域８１を液体ＬＱで常に濡らし続けることができ、第１領域８１において液体ＬＱを気化させ続けることができる。なお、第１時間ｔ１は、例えば予備実験又はシミュレーションによって求めることができる。なお、液体ＬＱに対する第１領域８１の表面の接触角、第１領域８１の大きさ、及びチャンバ装置１０３によって調整される空間１０２の環境等の各種のパラメータに応じて、第１領域８１に残留する液体ＬＱの全てが気化する時間が変化するため、それらパラメータに基づいて第１時間ｔ１を求めることもできる。記憶装置１０１には、第１時間ｔ１に関する情報が予め記憶されており、制御装置８は、その記憶情報に基づいて、第１領域８１が液体ＬＱで常に濡れ続けるように、非接液状態から接液状態に変化させることができる。

なお、第１領域８１上に液浸空間ＬＳが存在し続けると、第１領域８１において液体ＬＱの気化が発生し難い可能性があるため、第１領域８１上に液浸空間ＬＳが形成される時間は短いほうが好ましい。本実施形態においては、第１領域８１上に液浸空間ＬＳが形成されている第２時間ｔ２は、第１時間ｔ１よりも短いため、第１領域８１の液体ＬＱは良好に気化される。なお、温度を所定値に安定させることができれば、第２時間ｔ２が、第１時間ｔ１よりも長くてもよいし、第１時間ｔ１と同じでもよい。

なお、上述の実施形態においては、第１状態（非接液状態）が予め定められた第１時間ｔ１を経過するときに、第２状態（接液状態）にすることとしたが、時間計測をすることなく、アイドリング期間において、第１状態と第２状態とを繰り返してもよい。こうすることによっても、第１領域８１において液体ＬＱを気化させ続けることができる。制御装置８は、スリット板Ｃ１等が安定温度（目標温度）になるまで、第１状態と第２状態とを繰り返す。なお、第１状態と第２状態とを繰り返す場合、第２状態の時間は、第１状態の時間よりも短いほうが好ましい。なお、温度を所定値に安定させることができれば、第２状態の時間が、第１状態の時間よりも長くてもよいし、第１状態の時間と同じでもよい。

なお、上述の実施形態においては、記憶装置１０１の記憶情報に基づいて、第１領域８１が液体ＬＱで常に濡れ続けるように、非接液状態から接液状態に変化させることとしたが、例えばスリット板Ｃ１の温度を検出可能な温度センサを配置し、その温度センサの検出結果に基づいて、第１状態（非接液状態）と第２状態（接液状態）とを繰り返す処理、すなわち、スリット板Ｃ１の温度を安定状態にする処理を実行してもよい。例えば第１状態（非接液状態）において、温度センサの検出結果に基づいてスリット板Ｃ１が安定温度でないと判断した場合、制御装置８は、非接液状態から接液状態に変化させる。これにより、スリット板Ｃ１を安定温度にすることができる。なお、スリット板Ｃ１の温度を検出可能な温度センサは、スリット板Ｃ１に配置してもよいし、スリット板Ｃ１に配置せずに例えば非接触式の温度センサでスリット板Ｃ１の温度を検出することとしてもよい。また、スリット板Ｃ１近傍の空間１０２の温度を検出した結果に基づいて安定状態にする処理を実行してもよいし、スリット板Ｃ１の近傍に配置された部材（例えばプレート部材Ｓ）の温度を検出した結果に基づいて、安定状態にする処理を実行してもよい。

なお、上述の実施形態において、スリット板Ｃ１等が安定温度でなく安定温度よりも高い温度のときにアイドリング期間の次の指令（例えばジョブ投入指令）が入力された場合、制御装置８は、その指令に基づく処理を実行せずに、スリット板Ｃ１等が安定温度（目標温度）になるまで、第１状態（非接液状態）と第２状態（接液状態）とを繰り返す処理、すなわち、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態する処理を実行してもよい。スリット板Ｃ１等の温度は、上述の温度センサで検出可能である。そして、制御装置８は、温度センサの検出結果に基づいて、スリット板Ｃ１等の温度が安定状態になり、スリット板Ｃ１等が安定温度（目標温度）になったことを確認した後、指令に基づく処理を実行する。これにより、露光不良の発生等を抑制することができる。

なお、スリット板Ｃ１等の温度が安定状態でない場合において、第１状態（非接液状態）と第２状態（接液状態）とを繰り返す処理、すなわち、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態にする処理の許容時間（待ち時間）を予め設定し、その許容時間に応じて、安定状態にする処理を実行してもよい。例えばアイドリング期間において、制御装置８は、安定状態にする処理を許容時間だけ実行し、許容時間の経過後、安定状態にする処理を停止し、次の指令（例えばジョブ投入指令）に基づく処理を実行することとしてもよい。これにより、例えば安定状態になるまでに長時間を要してしまう場合、安定状態になるまで待つことなく、次の指令に基づく処理を実行することができ、スループットの低下を抑制することができる。

なお、安定状態にする処理の条件を、時間の経過とともに変更（最適化）してもよい。安定状態にする処理の条件は、第１時間ｔ１、第２時間ｔ２、及び第１状態（非接液状態）と第２状態（接液状態）との繰り返し回数の少なくとも一つを含む。例えば、第１状態（非接液状態）と第２状態（接液状態）とを複数回繰り返す場合、第１時間ｔ１と第２時間ｔ２とを時間の経過とともに変更してもよい。例えば、アイドリング期間の開始直後においては、第１状態をＡ１秒とし、第２状態をＢ１秒とし、アイドリング期間の中間においては、第１状態をＡ２秒とし、第２状態をＢ２秒とし、アイドリング期間の終了直前においては、第１状態をＡ３秒とし、第２状態をＢ３秒としてもよい。Ａ１、Ａ２、Ａ３は、異なる値であり、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、異なる値である。制御装置８は、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態にするために、例えば温度センサの検出結果に基づいて、安定状態にする処理の条件を適宜変更することができる。

なお、第１状態（非接液状態）において液浸空間ＬＳが形成される所定領域３Ｐ（計測ステージ３の待機位置ＳＰ）は、適宜変更可能である。例えば第１状態と第２状態とが複数回繰り返される場合において、第１回目の第１状態では上面３Ｕの中心よりも−Ｙ側の領域上に液浸空間ＬＳが形成され、第２回目の第２状態では上面３Ｕの中心よりも＋Ｙ側の領域上に液浸空間ＬＳが形成されるように、計測ステージ３の待機位置ＳＰが設定されてもよい。

また、空調システム１０５の調整条件に応じて、第１状態（非接液状態）における終端光学素子１２に対する計測ステージ３の位置（待機位置ＳＰ）が定められてもよい。空調システム１０５の調整条件は、空調システム１０５が供給する単位時間当たりの気体の流量、流速、供給する気体の方向（気体の流れの向き）、気体の温度、及び気体の湿度の少なくとも一つを含む。例えば、第１状態において第１領域８１に残留している液体ＬＱが気化しやすいように、チャンバ装置１０３の空調システム１０５から供給される気体の流れの向きに応じて、待機位置ＳＰが設定されてもよい。例えば、空調システム１０５から供給される気体が第１領域８１に当たるように、第１状態における計測ステージ３の位置が設定されてもよい。

なお、上述の実施形態においては、第１状態（非接液状態）が、射出面１３及び下面１４と計測ステージ３の上面３Ｕの所定領域３Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される状態であることとしたが、例えば図１４に示すように、射出面１３及び下面１４と基板ステージ２の上面２Ｕの所定領域２Ｐとの間に液浸空間ＬＳが形成される状態であることとしてもよい。

なお、制御装置８は、スクラム移動を実行して、図１４に示す状態（基板ステージ２の上面２Ｕに液浸空間ＬＳが形成されている状態）から、図１３に示す状態（計測ステージ３のスリット板Ｃ１の上面に液浸空間ＬＳが形成される状態）に変化させることができる。すなわち、制御装置８は、射出面１３及び下面１４と基板ステージ２の上面２Ｕとの間に液浸空間ＬＳが形成されている状態で、計測ステージ３の上面３Ｕと基板ステージ２の上面２Ｕとを接近又は接触させた状態で終端光学素子１２及び液浸部材７に対して計測ステージ３と基板ステージ２とを同期移動して、第２状態（接液状態）に変化させることができる。

また、図１５に示すように、第１状態（非接液状態）が、射出面１３及び下面１４と第１保持部３１に保持されたダミー基板ＤＰとの間に液浸空間ＬＳが形成される状態であることとしてもよい。本実施形態において、ダミー基板ＤＰとは、基板Ｐとほぼ同じ外形を有し、基板Ｐよりも異物の放出が抑制された基板をいう。第１保持部３１は、ダミー基板ＤＰを保持することができる。

なお、上述の実施形態においては、スリット板Ｃ１に第１領域８１が配置されることとしたが、第２計測部材Ｃ２の上面に、液体ＬＱに対して親液性の第１領域が配置されてもよい。そして、アイドリング期間において、その第２計測部材Ｃ２の上面の第１領域と液体ＬＱとを接触させるようにしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、アイドリング期間において、終端光学素子１２の射出面１３及び液浸部材７の下面１４と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳを形成して、第１領域８１と液体ＬＱとを接触させることとしたが、図１６に示すように、露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすための液浸部材７とは異なる液浸部材７００を設け、その液浸部材７００の下面１４０と第１領域８１との間に液浸空間ＬＳを形成して、第１領域８１と液体ＬＱとを接触させてもよい。図１６において、液浸部材７００は、液体ＬＱを供給する供給口１５０と、液体ＬＱを回収する回収口１６０とを有し、第１領域８１を含む上面３Ｕは、液浸部材７００の下面１４０との間に液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成可能である。

なお、上述の実施形態において、接液状態が第２時間ｔ２を経過した後、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを回収して、液浸空間ＬＳを第１領域８１上から退かしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、第１領域８１上に液浸空間ＬＳを形成する処理が実行される非露光期間が、所定数のロットの基板Ｐの露光処理を含む露光シーケンスが終了し、次の指令が入力されるまでのアイドリング期間であることとしたが、例えばロット内の第１の基板Ｐの露光の後、次の第２の基板Ｐの露光が開始されるまでの非露光期間において、第１領域８１上に液浸空間ＬＳを形成する処理、すなわち、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態にする処理が実行されてもよい。また、複数のロットが連続的に処理される場合において、例えば第１のロットの処理の後、次の第２のロットの処理が開始されるまでの非露光期間において、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態にする処理が実行されてもよい。

例えば、ロット内の第１の基板Ｐの露光の後、次の第２の基板Ｐの露光が開始されるまでの非露光期間（例えばステップＳ４からＳ７の間の期間）において、スリット板Ｃ１等の温度を検出可能な温度センサの検出結果に基づいて安定温度でないと判断した場合、制御装置８は、第２の基板Ｐの露光を開始する前に、温度を安定状態にする処理を実行することができる。また、例えばスリット板Ｃ１等を用いる計測処理（ステップＳ７等）の前に、温度センサの検出結果に基づいて安定温度でないと判断した場合、制御装置８は、その計測処理の前に、温度を安定状態にする処理を実行することができる。これにより、スリット板Ｃ１等を用いる計測処理の低下を抑制することができる。また、ロットの基板Ｐの処理中、例えば露光前の基板Ｐが露光装置ＥＸに搬入されない状況が発生した場合、その基板Ｐが搬入されるまでの期間に、安定状態にする処理が実行されてもよい。

なお、上述の実施形態において、安定温度（目標温度）は、一定値でもよいし、所定の安定温度範囲（目標温度範囲）におさまるように安定状態にする処理が実行されてもよい。

なお、例えば作業者が、安定状態にする処理に関する情報を入力装置（キーボード、タッチパネル等）を介して制御装置８に入力してもよい。安定状態にする処理に関する情報は、安定状態にする処理の可否、安定状態にする処理の条件、及び目標温度範囲の少なくとも一つを含む。作業者は、それら情報を指定して、入力装置を介して制御装置８に入力することができる。制御装置８は、その情報に基づいて、安定状態にする処理を実行することができる。例えば露光装置ＥＸの使用状況に応じて、スリット板Ｃ１等に求められる温度の許容範囲が変化する可能性がある。例えば、露光装置ＥＸのメンテナンス時、露光装置ＥＸの初期設定時、及び露光装置ＥＸの稼動時（基板Ｐの露光処理時）、のそれぞれにおいて、スリット板Ｃ１の温度の許容範囲が変化する可能性がある。例えばスリット板Ｃ１の温度が目標温度に対して僅かに異なっていても許容される露光装置ＥＸの使用状況の場合、例えば目標温度範囲を大きくすることができる。これにより、例えば作業効率の低下を抑制することができる。

なお、上述の実施形態においては、スリット板Ｃ１等の温度を安定状態にするために、第１状態と第２状態とを繰り返すこととしたが、第１領域８１が液体ＬＱで濡れている場合、第２状態（接液状態）にする処理を実行しなくてもよい。

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ＬＱで満たされる投影光学系ＰＬを採用することができる。

なお、上述の各実施形態においては、液体ＬＱとして水を用いているが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル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、例えば米国特許第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。

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。

なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。

なお、上述の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。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。

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。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射することができる。

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。

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１７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（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。基板処理ステップは、上述のアイドリング期間を含み、上述の実施形態に従って、第１領域８１に液体ＬＱを接触させることを含む。

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、２Ｐ…所定領域、２Ｕ…上面、３…計測ステージ、３Ｐ…所定領域、３Ｕ…上面、７…液浸部材、８…制御装置、１２…終端光学素子、１３…射出面、１４…下面、６６…中間膜、６８…撥液膜、８１…第１領域、８２…第２領域、１００…タイマー、１０１…記憶装置、Ｃ１…スリット板、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板

Claims (25)

1. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
   前記露光光を射出する射出面を有し、前記射出面側に液浸空間が形成される光学部材と、
   前記射出面との間に前記液浸空間を形成可能であり、前記液浸空間の液体に対して親液性の第１領域を含む上面を有する可動部材と、を備え、
   前記基板の非露光期間において、前記第１領域と前記液浸空間の液体とが接触しない非接液状態が第１時間を経過するとき、前記射出面と前記第１領域との間に液浸空間を形成して前記第１領域と前記液浸空間の液体とが接触する接液状態に変化させる露光装置。
2. 前記接液状態が第２時間を経過した後、前記液浸空間を前記第１領域上から退かす請求項１記載の露光装置。
3. 前記第２時間は、前記第１時間よりも短い請求項２記載の露光装置。
4. 前記非接液状態は、前記射出面と前記第１領域以外の前記上面の所定領域との間に液浸空間が形成される状態を含む請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記射出面と前記所定領域との間に液浸空間が形成されている状態で前記光学部材に対して前記可動部材を移動して、前記接液状態に変化させる請求項４記載の露光装置。
6. 前記可動部材は、第１可動部材と、前記第１可動部材と独立して移動可能な第２可動部材とを含み、
   前記上面は、前記第１可動部材に配置され前記第１領域を含む第１上面と、前記第２可動部材に配置され前記所定領域を含む第２上面とを含み、
   前記非接液状態は、前記射出面と前記第２上面との間に液浸空間が形成される状態を含む請求項４記載の露光装置。
7. 前記射出面と前記第２上面との間に液浸空間が形成されている状態で前記第１上面と前記第２上面とを接近又は接触させた状態で前記光学部材に対して前記第１可動部材と前記第２可動部材とを移動して、前記接液状態に変化させる請求項６記載の露光装置。
8. 前記所定領域は、前記液体に対して撥液性である請求項４〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記上面において前記第１領域の周囲の少なくとも一部に配置され、前記第１領域よりも前記液体に対して撥液性の第２領域を有し、
   前記接液状態は、前記射出面と前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも一部との間に液浸空間が形成される状態を含む請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記第２領域の表面は、撥液膜の表面を含む請求項９記載の露光装置。
11. 前記第１領域は、前記撥液膜の少なくとも一部に形成された開口の内側の領域を含む請求項１０記載の露光装置。
12. 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、
    射出面を有する光学部材と、
    前記射出面との間に液浸空間を形成可能であり、前記液体に対して親液性の第１領域を含む上面を有する可動部材と、を備え、
    前記基板の非露光期間において、前記射出面と前記第１領域以外の前記上面の所定領域との間に液浸空間が形成される第１状態と、前記射出面と前記第１領域との間に液浸空間が形成される第２状態とを繰り返す露光装置。
13. 前記第１状態で前記光学部材に対して前記可動部材を移動して、前記第２状態に変化させる請求項１２記載の露光装置。
14. 前記第２状態で前記光学部材に対して前記可動部材を移動して、前記第１状態に変化させる請求項１２又は１３記載の露光装置。
15. 前記第２状態の時間は、前記第１状態の時間よりも短い請求項１２〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 前記可動部材の温度の検出結果に基づいて、前記第１状態と前記第２状態とを繰り返す請求項１２〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
17. 前記可動部材が移動する空間に気体を供給して前記空間の環境を調整する空調システムを備え、
    前記空調システムの調整条件に応じて、前記第１状態における前記光学部材に対する可動部材の位置が定められる請求項１２〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
18. 前記可動部材が目標温度になるまで、前記第１状態と前記第２状態とを繰り返す請求項１２〜１７のいずれか一項記載の露光装置。
19. 前記非露光期間は、アイドリング期間を含む請求項１〜１８のいずれか一項記載の露光装置。
20. 前記第１領域に前記液浸空間の液体が接触された状態で前記露光光が照射される請求項１〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
21. 前記第１領域を介した前記露光光を受光する光センサを備える請求項２０記載の露光装置。
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、
    露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
23. 液体を介して露光光で基板を露光することと、
    前記基板の非露光期間において、前記露光光が照射可能な位置に移動可能な可動部材の上面の前記液体に対して親液性の第１領域と前記液体とが接触しない非接液状態が第１時間を経過するとき、光学部材の射出面と前記第１領域との間に液体を保持して液浸空間を形成して前記第１領域と前記液体とが接触する接液状態に変化させることと、を含む露光方法。
24. 液体を介して露光光で基板を露光する露光することと、
    前記基板の非露光期間において、光学部材の射出面と前記露光光が照射可能な位置に移動可能な可動部材の上面の前記液体に対して親液性の第１領域以外の所定領域との間に液浸空間が形成される第１状態と、前記射出面と前記第１領域との間に液浸空間が形成される第２状態とを繰り返すことと、を含む露光方法。
25. 請求項２３又は２４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、を含む露光方法。

Images