JP4618253B2 - 基板保持装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、処理基板を保持する基板保持装置、処理基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００４年９月１７日に出願された特願２００４−２７１６３４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に投影するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれており、その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献１に開示されているような、投影光学系と基板との間を気体よりも屈折率の高い液体で満たした状態で露光処理を行う液浸露光装置が案出されている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

ところで、図１９に示すように、基板（処理基板）Ｐの周縁領域（エッジ領域）Ｅを液浸露光する場合には、投影光学系の投影領域ＡＲ１’を覆う液浸領域ＡＲ２’の一部が基板Ｐの外側に形成される場合が生じる。液浸領域ＡＲ２’の一部を基板Ｐの外側に形成した状態で基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光するような場合、液体が基板と基板ステージとの間のギャップ（隙間）等を介して基板の裏面側に回り込み、基板と基板ステージ（基板ホルダ）との間に浸入する可能性がある。その場合、基板ステージが基板を良好に保持できない可能性が生じる。例えば、基板の裏面と基板ステージとの間に浸入した液体は異物として作用するため、支持した基板のフラットネスの劣化を招く可能性がある。あるいは、浸入した液体が気化することで付着跡（以下、液体が水でない場合もウォーターマークと称する）が形成されることも考えられる。そのウォーターマークも異物として作用するため、支持した基板のフラットネスの劣化を招く可能性がある。また、基板と基板ステージとの間に浸入した液体が気化したときの気化熱により基板ステージが熱変形する等の不都合が生じる可能性もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、処理基板の裏面側への液体の浸入を防止できる基板保持装置及び露光装置、その露光装置を用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１８に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第２保持部（ＰＨ２）は、プレート部材（Ｔ）の裏面（Ｔｂ）側に空間（３２）が形成されるようにプレート部材（Ｔ）を保持し、プレート部材（Ｔ）の裏面（Ｔｂ）には、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）と第２保持部（ＰＨ２）で保持されたプレート部材（Ｔ）との間のギャップ（Ａ）から浸入した液体（ＬＱ）を吸収する吸収部材（１００）が配置されている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、処理基板とプレート部材との間のギャップから浸入した液体は、吸収部材で吸収されるので、処理基板の裏面側の空間への液体の浸入を防止できる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、プレート部材（Ｔ）のうち物体（Ｐ）と対向する側面（Ｔｃ）には、液体（ＬＱ）を回収する回収口（３００）が設けられている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第２の態様によれば、処理基板等の物体とプレート部材との間のギャップから浸入した液体は、プレート部材のうち物体と対向する側面に設けられた回収口を介して回収されるので、物体の裏面側の空間への液体の浸入を防止できる。したがって、基板保持装置は物体を良好に保持することができる。

本発明の第３の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第１保持部（ＰＨ１）は、処理基板（ＰＨ２）の裏面（Ｐｂ）を支持する凸状の第１支持部（４６）と、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）に対向し、第１支持部（４６）を囲むように形成された第１周壁部（４２）とを有し、第１周壁部（４２）のうち処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）と対向する上面（４２Ａ）は、粗面処理されている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第３の態様によれば、粗面処理された第１周壁部の上面は液体の移動を妨げるので、処理基板の裏面と粗面処理された第１周壁部の上面との間を介して、処理基板の裏面側の空間へ液体が浸入するのを防止できる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第４の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第１保持部（ＰＨ１）は、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）を支持する凸状の第１支持部（４６）と、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）に対向し、第１支持部（４６）を囲むように形成された第１周壁部（４２）とを有し、第１周壁部（４２）の外側には、液体（ＬＱ）に対して撥液性を有する撥液性部材（４５０）が設けられている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第４の態様によれば、処理基板とプレート部材との間のギャップから浸入した液体は、第１周壁部の外側に設けられた撥液性部材によってはじかれるので、処理基板の裏面側の空間への液体の浸入を防止できる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第５の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第１保持部（ＰＨ１）は、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）を支持する凸状の第１支持部（４６）と、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）に対向し、第１支持部（４６）を囲むように形成された第１周壁部（４２）とを有し、第１周壁部（４２）の外側には、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）と第２保持部（ＰＨ２）で保持されたプレート部材（Ｔ）との間のギャップ（Ａ）から浸入した液体（ＬＱ）を保持する多孔質部材（５００）が設けられている基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第５の態様によれば、処理基板とプレート部材との間のギャップから浸入した液体は、処理基板を保持する第１周壁部の外側に配置されている多孔質部材で吸収されるので、処理基板の裏面側の空間への液体の浸入を防止できる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第６の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第１保持部（ＰＨ１）は、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）を支持する凸状の第１支持部（４６）と、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）に対向し、第１支持部（４６）を囲むように形成された第１周壁部（４２）とを有し、第１周壁部（４２）の少なくとも一部は多孔体（６００、７００）からなる基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第６の態様によれば、処理基板とプレート部材との間のギャップから浸入した液体は、第１周壁部の一部を構成する多孔体で保持されるので、処理基板の裏面側の空間への液体の浸入を防止できる。更に、浸入した液体を多孔体を介して吸引回収したり、あるいは多孔体を介して気体を吹き出して処理基板の裏面側への液体の浸入を阻止するといったこともできる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第７の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光される処理基板（Ｐ）を保持する基板保持装置であって、基材（ＰＨＢ）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、処理基板（Ｐ）を保持する第１保持部（ＰＨ１）と、基材（ＰＨＢ）に形成され、第１保持部（ＰＨ１）で保持された処理基板（Ｐ）の周囲を囲むようにプレート部材（Ｔ）を保持する第２保持部（ＰＨ２）とを備え、第１保持部（ＰＨ１）は、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）を支持する凸状の第１支持部（４６）と、処理基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）に対向し、第１支持部（４６）を囲むように形成された第１周壁部（４２）とを有し、第１周壁部（４２）の少なくとも一部から気体を吹き出す気体供給機構（７０１、８０１）を備えた基板保持装置（ＰＨ）が提供される。

本発明の第７の態様によれば、気体供給機構が第１周壁部より気体を吹き出すことで、処理基板とプレート部材との間のギャップから浸入した液体が、処理基板の裏面側の空間へ浸入することを阻止することができる。したがって、基板保持装置は処理基板を良好に保持することができる。

本発明の第８の態様に従えば、上記態様の基板保持装置（ＰＨ）を備え、その基板保持装置（ＰＨ）に保持された処理基板（Ｐ）を、液体（ＬＱ）を介して露光する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第８の態様によれば、基板保持装置で処理基板を良好に保持した状態で精度良く液浸露光することができる。

本発明の第９の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第９の態様によれば、処理基板を精度良く露光して、所望の性能を有するデバイスを提供することができる。

本発明によれば、処理基板の裏面側への液体の浸入を抑制した状態で基板を良好に露光することができる。

本発明の第１の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 基板ホルダを示す側断面図である。 基板ホルダを示す平面図である。 基板ステージの平面図である。 第１の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第２の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第２の実施形態に係る変形例を示す図である。 第３の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第３の実施形態に係る変形例を示す図である。 第４の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第５の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第６の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第７の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第８の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第９の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第１０の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 第１１の実施形態に係る基板ホルダの要部拡大断面図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。 従来の課題を説明するための模式図である。

符号の説明

１…液浸機構、１０…液体供給機構、２０…液体回収機構、３１…第１空間、３２…第２空間、４０…第１真空系、４２…第１周壁部、４２Ａ…上面、４６…第１支持部、６０…第２真空系、６１…第２吸引口、６２…第２周壁部、６３…第３周壁部、６６…第２支持部、１００…吸収部材、３００…回収口、３０１…内部流路、３２０…溝部、４５０…撥液性部材、５００…多孔質部材、５０１…回収機構、６００…多孔体、６０１…回収機構、７００…多孔体、７０１…気体供給機構、８０１…気体供給機構、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｐ…基板（処理基板）、ＰＨ…基板ホルダ、ＰＨ１…第１保持部、ＰＨ２…第２保持部、ＰＨＢ…基材、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ、Ｔ…プレート部材、Ｔａ…表面、Ｔｂ…裏面、Ｔｃ…側面

以下、本発明に係る露光装置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。

ここで、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説明する。そして、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向（鉛直方向）をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内における所定方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向、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の実施形態＞
図１は本発明に係る露光装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持する基板ホルダ（基板保持装置）ＰＨを有し、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐを移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系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ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。なお、ここでいう「基板」は、露光処理を含む各種プロセス処理を施される処理基板であって、半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含む。また、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成するための液浸機構１を備えている。液浸機構１は、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。また、投影光学系ＰＬの先端部近傍には、液浸機構１の一部を構成するノズル部材７０が設けられている。ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの像面側先端部の光学素子２を囲むように設けられた環状部材であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給するための供給口１２、及び液体ＬＱを回収するための回収口２２を備えている。また、本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。

露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の少なくとも一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側先端の光学素子２と基板Ｐの表面（露光面）との間に液体ＬＱを満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターン像を基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐ上に投影することによって、基板Ｐを露光する。

照明光学系ＩＬはマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光光ＥＬを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、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）や、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）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。また、純水は紫外域の輝線（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）も透過可能である。

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、例えばマスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。マスクステージＭＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴ上にはレーザ干渉計９２用の移動鏡９１が設けられており、マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向（ＸＹ方向）の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計９２によりリアルタイムで計測される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計９２の計測結果に基づいて、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。

投影光学系ＰＬはマスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものである。投影光学系ＰＬは、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８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。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端の光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを吸着保持する基板ホルダＰＨ、及び基板ホルダＰＨに保持されたプレート部材Ｔを有し、ベースＢＰ上で、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。すなわち、基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐは、Ｚ軸方向、θＸ、θＹ方向（傾斜方向）、２次元方向（ＸＹ方向）、及びθＺ方向に移動可能である。基板ホルダＰＨの側面にはレーザ干渉計９４用の移動鏡９３が設けられており、基板ホルダＰＨ（基板ステージＰＳＴ）の２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角はレーザ干渉計９４によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、露光装置ＥＸは、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴの基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を備えている。フォーカス・レベリング検出系は、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出する。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計９４の計測結果、及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動を介して基板ステージＰＳＴを駆動することで、基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、傾斜方向における位置、ＸＹ方向における位置、及びθＺ方向における位置を制御する。なお、基板ステージＰＳＴの移動機構は、例えば特開平９−５４６３号や特開昭５９−１０１８３５号公報に開示されている。

液体供給機構１０は、液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３とを備えている。供給管１３の他端部はノズル部材７０に接続されている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、及び液体ＬＱ中に含まれる異物や気泡を取り除くフィルタユニット等を備えている。

液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２３とを備えている。回収管２３の他端部はノズル部材７０に接続されている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。

ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光学素子２の側面を囲むように設けられた環状部材である。ノズル部材７０と光学素子２との間には隙間が設けられており、ノズル部材７０は光学素子２に対して振動的に分離されるように所定の支持機構で支持されている。ノズル部材７０のうち、基板Ｐと対向する下面７０Ａには、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する供給口１２が設けられている。また、ノズル部材７０の内部には、基板Ｐ上に供給される液体ＬＱが流れる供給流路が形成されている。ノズル部材７０の供給流路の一端部は供給管１３の他端部に接続され、供給流路の他端部は供給口１２に接続されている。

また、ノズル部材７０の下面７０Ａには、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する回収口２２が設けられている。本実施形態において、回収口２２は、ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影光学系ＰＬの光学素子２（投影領域ＡＲ１）及び供給口１２を囲むように環状に形成されている。また、ノズル部材７０の内部には、回収口２２を介して回収された液体ＬＱが流れる回収流路が形成されている。ノズル部材７０の回収流路の一端部は回収管２３の他端部に接続され、回収流路の他端部は回収口２２に接続されている。

液体供給部１１の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１３及びノズル部材７０内部に形成された供給流路を介して、基板Ｐの上方に設けられている供給口１２より基板Ｐ上に単位時間あたり所定量の液体ＬＱを供給する。また、液体回収部２１の動作も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた回収口２２から回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、ノズル部材７０内部に形成された回収流路、及び回収管２３を介して液体回収部２１に回収される。

次に、図２、図３、及び図４を参照しながら、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）について説明する。図２は基板Ｐ及び後述のプレート部材Ｔを吸着保持した基板ホルダＰＨの側断面図、図３は基板ホルダＰＨを上方から見た平面図、図４は基板ステージＰＳＴを上方から見た平面図である。

図２において、基板ホルダＰＨは、基材ＰＨＢと、基材ＰＨＢに形成され、基板Ｐを吸着保持する第１保持部ＰＨ１と、基材ＰＨＢに形成され、第１保持部ＰＨ１で吸着保持された基板Ｐの周囲を囲むようにプレート部材Ｔを吸着保持する第２保持部ＰＨ２とを備えている。プレート部材Ｔは、基材ＰＨＢとは別の部材であって、基板ホルダＰＨの基材ＰＨＢに対して脱着（交換）可能に設けられている。また、図４に示すように、プレート部材Ｔは略環状部材であって、その中央部には、基板Ｐを配置可能な略円形状の穴部ＴＨが形成されている。そして、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの周囲を囲むように配置される。また、プレート部材Ｔの外形は基材ＰＨＢの形状に沿うように平面視矩形状に形成されている。本実施形態においては、基材ＰＨＢにプレート部材Ｔが吸着保持された状態を基板ステージＰＳＴと称する。

図２において、プレート部材Ｔの表面Ｔａ及び裏面Ｔｂのそれぞれは平坦面（平坦部）となっている。また、プレート部材Ｔは基板Ｐとほぼ同じ厚さである。そして、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの表面（平坦面）Ｔａと、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの表面Ｐａとはほぼ面一となる。すなわち、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔは、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの周囲に、その基板Ｐの表面Ｐａとほぼ面一の平坦面Ｔａを形成する。本実施形態においては、基板ステージＰＳＴの上面は、基板Ｐを保持したとき、保持した基板Ｐの表面Ｐａを含めて、ほぼ全域において平坦面（フルフラット面）になるように形成されている。

図２及び図３に示すように、基板ホルダＰＨの第１保持部ＰＨ１は、基材ＰＨＢ上に形成された凸状の第１支持部４６と、第１支持部４６の周囲を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された環状の第１周壁部４２とを備えている。第１支持部４６は、基板Ｐの裏面Ｐｂを支持するものであって、第１周壁部４２の内側において複数一様に形成されている。本実施形態においては、第１支持部４６は複数の支持ピンを含む。第１周壁部４２は基板Ｐの形状に応じて略円環状に形成されており、その第１周壁部４２の上面４２Ａは基板Ｐの裏面Ｐｂの周縁領域（エッジ領域）に対向するように形成されている。第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの裏面Ｐｂ側には、基材ＰＨＢと第１周壁部４２と基板Ｐの裏面Ｐｂとで囲まれた第１空間３１が形成される。

第１周壁部４２の内側の基材ＰＨＢ上には第１吸引口４１が形成されている。第１吸引口４１は基板Ｐを吸着保持するためのものであって、第１周壁部４２の内側において基材ＰＨＢの上面のうち第１支持部４６以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。本実施形態においては、第１吸引口４１は第１周壁部４２の内側において複数一様に配置されている。第１吸引口４１のそれぞれは流路４５を介して第１真空系４０に接続されている。第１真空系４０は、基材ＰＨＢと第１周壁部４２と基板Ｐの裏面Ｐｂとで囲まれた第１空間３１を負圧にするためのものであって、真空ポンプを含む。上述したように、第１支持部４６は支持ピンを含み、本実施形態における第１保持部ＰＨ１は所謂ピンチャック機構の少なくとも一部を構成している。第１周壁部４２は、第１支持部４６を含む第１空間３１の外側を囲む外壁部として機能しており、制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４０を駆動し、基材ＰＨＢと第１周壁部４２と基板Ｐとで囲まれた第１空間３１内部のガス（空気）を吸引してこの第１空間３１を負圧にすることによって、基板Ｐを第１支持部４６に吸着保持する。

基板ホルダＰＨの第２保持部ＰＨ２は、第１保持部ＰＨ１の第１周壁部４２を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された略円環状の第２周壁部６２と、第２周壁部６２の外側に設けられ、第２周壁部６２を囲むように基材ＰＨＢ上に形成された環状の第３周壁部６３と、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢ上に形成された凸状の第２支持部６６とを備えている。第２支持部６６は、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂを支持するものであって、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において複数一様に形成されている。本実施形態においては、第２支持部６６も、第１支持部４６同様、複数の支持ピンを含んで構成されている。第２周壁部６２は第１空間３１に対して第１周壁部４２の外側に設けられており、第３周壁部６３は第２周壁部６２の更に外側に設けられている。また、第２周壁部６２は、プレート部材Ｔの穴部ＴＨの形状に応じて略円環状に形成されている。第３周壁部６３は、プレート部材Ｔの外形に応じて略矩形環状に形成されている。第２周壁部６２の上面６２Ａは、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂのうち、穴部ＴＨ近傍の内縁領域（内側のエッジ領域）に対向するように形成されている。第３周壁部６３の上面６３Ａは、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂのうち、外縁領域（外側のエッジ領域）に対向するように形成されている。第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの裏面Ｔｂ側には、基材ＰＨＢと第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔの裏面Ｔｂとで囲まれた第２空間３２が形成される。

第２周壁部６２と第３周壁部６３との間における基材ＰＨＢ上には第２吸引口６１が形成されている。第２吸引口６１はプレート部材Ｔを吸着保持するためのものであって、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において、基材ＰＨＢの上面のうち第２支持部６６以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。本実施形態においては、第２吸引口６１は第２周壁部６２と第３周壁部６３との間において複数一様に配置されている。

第２吸引口６１のそれぞれは、流路６５を介して第２真空系６０に接続されている。第２真空系６０は、基材ＰＨＢと第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔの裏面Ｔｂとで囲まれた第２空間３２を負圧にするためのものであって、真空ポンプを含む。上述したように、第２支持部６６は支持ピンを含み、本実施形態における第２保持部ＰＨ２も、第１保持部ＰＨ１同様、所謂ピンチャック機構の少なくとも一部を構成している。第２、第３周壁部６２、６３は、第２支持部６６を含む第２空間３２の外側を囲む外壁部として機能しており、制御装置ＣＯＮＴは、第２真空系６０を駆動し、基材ＰＨＢと第２、第３周壁部６２、６３とプレート部材Ｔとで囲まれた第２空間３２内部のガス（空気）を吸引してこの第２空間３２を負圧にすることによって、プレート部材Ｔを第２支持部６６に吸着保持する。

なお、本実施形態においては、基板Ｐの吸着保持にはピンチャック機構を採用しているが、その他のチャック機構を採用してもよい。同様にして、プレート部材Ｔの吸着保持にはピンチャック機構を採用しているが、その他のチャック機構を採用してもよい。また、本実施形態においては、基板Ｐ及びプレート部材Ｔの吸着保持に真空吸着機構を採用しているが、少なくとも一方を静電吸着機構などの他の機構を用いて保持するようにしてもよい。

第１空間３１を負圧にするための第１真空系４０と、第２空間３２を負圧にするための第２真空系６０とは互いに独立している。制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４０及び第２真空系６０それぞれの動作を個別に制御可能であり、第１真空系４０による第１空間３１に対する吸引動作と、第２真空系６０よる第２空間３２に対する吸引動作とをそれぞれ独立して行うことができる。また、制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４０と第２真空系６０とをそれぞれ制御し、第１空間３１の圧力と第２空間３２の圧力とを互いに異ならせることもできる。

図２及び図４に示すように、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの外側のエッジ部と、その基板Ｐの周囲に設けられたプレート部材Ｔの内側（穴部ＴＨ側）のエッジ部との間には、０．１〜１．０ｍｍ程度のギャップ（隙間）Ａが形成されている。本実施形態においては、ギャップＡは０．３ｍｍ程度である。

また、図４に示すように、本実施形態における基板Ｐには、位置合わせのための切欠部であるノッチ部ＮＴが形成されている。ノッチ部ＮＴにおける基板Ｐとプレート部材Ｔとのギャップも０．１〜１．０ｍｍ程度に設定されるように、基板Ｐの外形（ノッチ部ＮＴの形状）に応じて、プレート部材Ｔの形状が設定されている。具体的には、プレート部材Ｔには、基板Ｐのノッチ部ＮＴの形状に対応するように、穴部ＴＨの内側に向かって突出する突起部１５０が設けられている。これにより、ノッチ部ＮＴを含む基板Ｐのエッジ部の全域とプレート部材Ｔとの間に、０．１〜１．０ｍｍ程度のギャップＡが確保されている。また、第２保持部ＰＨ２の第２周壁部６２及びその上面６２Ａには、プレート部材Ｔの突起部１５０の形状に応じた凸部６２Ｎが形成されている。

また、第１保持部ＰＨ１の第１周壁部４２及びその上面４２Ａには、第２周壁部６２の凸部６２Ｎ及び基板Ｐのノッチ部ＮＴの形状に応じた凹部４２Ｎが形成されている。第１周壁部４２の凹部４２Ｎは、第２周壁部６２の凸部６２Ｎと対向する位置に設けられており、凹部４２Ｎと凸部６２Ｎとの間には所定のギャップが形成されている。

なおここでは、基板Ｐの切欠部としてノッチ部ＮＴを例にして説明したが、切欠部が無い場合や、切欠部として基板Ｐにオリエンテーションフラット部（オリフラ部）が形成されている場合には、プレート部材Ｔ、第１周壁部４２、及び第２周壁部６２のそれぞれを、基板Ｐの外形に応じた形状にし、基板Ｐとその周囲のプレート部材Ｔとの間において所定のギャップＡを確保するようにすればよい。

図５は基板Ｐ及びプレート部材Ｔを保持した基板ホルダＰＨの要部拡大断面図である。
図５において、基板Ｐの側面Ｐｃと、その側面Ｐｃに対向するプレート部材Ｔの側面Ｔｃとの間には、上述したように０．１〜１．０ｍｍ程度のギャップＡが確保されている。また、第１周壁部４２の上面４２Ａ、及び第２周壁部６２の上面６２Ａは平坦面となっている。なお、図５には不図示であるが、第３周壁部６３の上面６３Ａも平坦面となっている。また本実施形態においては、第１保持部ＰＨ１のうち、第１支持部４６は、第１周壁部４２と同じ高さか、第１周壁部４２よりも僅かに高く形成されている。そして、基板Ｐの裏面Ｐｂが第１支持部４６の上面４６Ａに支持される。

プレート部材Ｔの裏面Ｔｂには、液体ＬＱを吸収可能な吸収部材１００が配置されている。吸収部材１００は、ギャップＡから浸入した液体ＬＱを吸収するためのものであって、スポンジ状部材を含む多孔質部材によって形成されている。吸収部材１００は、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂのほぼ全域に設けられていてもよいし、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂのうち穴部ＴＨ近傍の内縁領域のみに設けられていてもよい。

第２保持部ＰＨ２のうち、第２支持部６６は、第２周壁部６２よりも僅かに高く形成されており、第２空間３２を負圧にしてプレート部材Ｔを第２支持部６６上に吸着保持した状態においても、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂ（吸収部材１００の下面を含む）と第２周壁部６２の上面６２Ａとの間には所定のギャップＢが形成されている。ギャップＢはギャップＡよりも小さく、数μｍ（例えば３μｍ）程度である。ギャップＢは僅かであるので、第２空間３２の負圧は維持される。

また、第２保持部ＰＨ２は、吸収部材１００に吸収され、その吸収部材１００に保持されている液体ＬＱを吸引回収する回収機構１０１を備えている。回収機構１０１は、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢ上の所定位置に形成された凸部１０２と、凸部１０２の上面１０２Ａに形成された回収口１０３と、その回収口１０３に流路１０４を介して接続された真空系１０５とを備えている。回収口１０３は、凸部１０２の上面１０２Ａの複数の所定位置のそれぞれに形成されている。凸部１０２は、その凸部１０２の上面１０２Ａと第２支持部６６で保持されたプレート部材Ｔの裏面Ｔｂの吸収部材１００とが接触するように設けられている。真空系１０５が駆動されると、多孔質部材である吸収部材１００に保持されていた液体ＬＱは、その吸収部材１００に接触している回収口１０３を介して真空系１０５に吸引回収され、所定のタンクに収容される。回収口１０３は、吸収部材１００に接触する上面１０２Ａに形成されているので、吸収部材１００に保持されている液体ＬＱを円滑に回収することができる。なお不図示ではあるが、回収口１０３と真空系１０５との間の流路１０４の途中には、回収口１０３より回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器が設けられており、真空系１０５に液体ＬＱが流入することを防止している。

なお、凸部１０２は、その上面１０２Ａとプレート部材Ｔの裏面Ｔｂの吸収部材１００とが接触するように設けられていればよく、例えば平面視環状に形成されていてもよいし、基材ＰＨＢ上の複数の所定位置のそれぞれに分割して形成されていてもよい。更には、上面１０２Ａは吸収部材１００に必ずしも接触している必要はなく、要は、吸収部材１００に保持されている液体ＬＱを回収口１０３を介して回収可能であればよい。

また、第１周壁部４２と第２周壁部６２との間にはギャップＣが形成されている。ギャップＣはギャップＡより大きく、例えば２．５ｍｍ程度である。また、第１保持部ＰＨ１のうち環状の第１周壁部４２の外径は基板Ｐの径より小さく形成されており、基板Ｐの周縁領域は第１周壁部４２の外側に所定量オーバーハングしている。更に、第２保持部ＰＨ２のうち環状の第２周壁部６２の内径は、プレート部材Ｔの穴部ＴＨの内径よりも大きく形成されており、プレート部材Ｔの穴部ＴＨ近傍の内縁領域は第２周壁部６２の内側に所定量オーバーハングしている。

また、基板Ｐの裏面Ｐｂと第１周壁部４２の上面４２Ａとの間には所定のギャップＤが形成されている。本実施形態においては、ギャップＢへの液体ＬＱの吸引力が、ギャップＤへの液体ＬＱの吸引力よりも大きくなるようにギャップＢ、ギャップＤ、第１空間３１の負圧、及び第２空間３２の負圧が設定されている。

また、基材ＰＨＢ上に形成されている第２吸引口６１は、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐと、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔとの間のギャップＡから浸入した液体ＬＱを回収する液体回収口としての機能を有している。すなわち、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが、ギャップＢを介して第２空間３２に浸入した場合においても、その液体ＬＱは、第２吸引口６１より吸引回収されるようになっている。ここで、第２吸引口６１と第２真空系６０とを接続している流路６５の途中にも気液分離器が設けられており、第２吸引口６１より回収された液体ＬＱが第２真空系６０に流入することが防止されている。

図２に戻って、第３周壁部６３の上面６３Ａは平坦面であって、第３周壁部６３は、第２支持部６６よりも僅かに低く形成されている。そして、第３周壁部６３の上面６３Ａとプレート部材Ｔの下面Ｔｂとの間には所定のギャップＫが形成されている。また、プレート部材Ｔは、第３周壁部６３の外形よりも大きく形成されており、プレート部材Ｔの外縁領域は第３周壁部６３の外側に所定量オーバーハングしている。プレート部材Ｔ上の液体ＬＱがプレート部材Ｔの外側に流出した場合、基板ホルダＰＨの側面に設けられている移動鏡９３に付着するおそれがあるが、プレート部材Ｔが第３周壁部６３の外側に、ひいては移動鏡９３の外側にオーバーハングしているので、プレート部材Ｔの外側に流出した液体ＬＱが移動鏡９３に付着することが防止されている。また、プレート部材Ｔと第３周壁部６３の上面６３Ａとの間にはギャップＫが形成されているため、第２真空系６０によって第２空間３２を負圧にすることで、第２空間３２の外側から内側に向かうギャップＫを介した気体の流れが生成される。したがって、プレート部材Ｔの外側に流出した液体ＬＱは、移動鏡９３を含む基板ホルダＰＨの側面に流れる前に（付着する前に）、ギャップＫを介して第２空間３２に引き込まれるので、移動鏡９３に液体ＬＱが付着する不都合を更に確実に防止することができる。

プレート部材Ｔの表面Ｔａ、裏面Ｔｂ、及び側面Ｔｃのそれぞれには、液体ＬＱに対して撥液性を有する撥液性材料が被覆されている。撥液性材料としては、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等が挙げられる。本実施形態においては、石英からなるプレート部材Ｔには、旭硝子社製「サイトップ」が被覆されている。なお、プレート部材Ｔに被覆する撥液性材料としてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を用いることもできる。あるいは、プレート部材Ｔを撥液性にするために、プレート部材Ｔ自体を撥液性材料（フッ素系の材料など）で形成してもよい。

基板Ｐの露光面である表面Ｐａにはフォトレジスト（感光材）が被覆されている。本実施形態において、感光材はＡｒＦエキシマレーザ用の感光材であって、液体ＬＱに対して撥液性を有している。また、本実施形態においては、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃにも、液体ＬＱに対して撥液性を有する撥液性材料が被覆されている。基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃに被覆する撥液性材料としては、上記感光材が挙げられる。また、基板Ｐの露光面である表面Ｐａに塗布された感光材の上層にトップコート層と呼ばれる保護層（液体から感光材を保護する膜）を塗布する場合があるが、このトップコート層を形成するための材料が、例えばフッ素系樹脂材料等の撥液性材料である場合には、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃを被覆する撥液性材料として、このトップコート層形成用材料を用いてもよい。更には、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃに被覆する撥液性材料としてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を用いることもできる。また、このＨＭＤＳをトップコート層形成用材料として基板Ｐの表面Ｐａに被覆するようにしてもよい。

また、基板ホルダＰＨの基材ＰＨＢの少なくとも一部の表面に対して撥液化処理を施して、液体ＬＱに対して撥液性を付与してもよい。本実施形態においては、基板ホルダＰＨの基材ＰＨＢうち、第１保持部ＰＨ１の第１周壁部４２の上面４２Ａ及び外側面（第２周壁部６２と対向する面）４２Ｃ、第１支持部４６の上面４６Ａが撥液性を有している。また、第２保持部ＰＨ２の第２周壁部６２の上面６２Ａ及び内側面（第１周壁部４２と対向する面）６２Ｂ、第２支持部６６の上面６６Ａが撥液性を有している。基板ホルダＰＨの撥液化処理としては、上述したようなフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、感光材、トップコート層形成用材料、ＨＭＤＳ等を被覆する処理が挙げられる。

次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例及び基板ホルダＰＨの作用について説明する。

本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板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）であって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。

基板Ｐの表面Ｐａの周縁領域（エッジ領域）Ｅを露光するとき、図５に示すように、投影光学系ＰＬの像面側に形成された液浸領域ＡＲ２の一部が基板Ｐの外側に形成される状態が生じ、その状態においては、ギャップＡの上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が形成される。その場合、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱがギャップＡより浸入し、基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む可能性があるが、第１保持部ＰＨ１で保持された基板Ｐと第２保持部ＰＨ２で保持されたプレート部材Ｔとの間のギャップＡは、０．１〜１．０ｍｍ程度に設定されているので、液体ＬＱの表面張力によって、ギャップＡに液体ＬＱが浸入することが防止されている。また、本実施形態においては、プレート部材Ｔの表面Ｔａや側面Ｔｃが撥液性であるとともに、基板Ｐの側面Ｐｃも撥液性であるため、ギャップＡからの液体ＬＱの浸入が更に確実に防止されている。したがって、基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光する場合にも、プレート部材Ｔにより投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができる。

また、仮にギャップＡから液体ＬＱが浸入した場合でも、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂには液体ＬＱを吸収する吸収部材１００が設けられているので、ギャップＡから浸入した液体ＬＱは、基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込むことなく、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂ側に引き込まれて、吸収部材１００で吸収される。したがって、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む不都合を防止できる。

また、吸収部材１００で吸収（保持）された液体ＬＱは、回収機構１０１で回収されるので、吸収部材１００から液体ＬＱが第２空間３２の内側の基材ＰＨＢ上などに滴下するといった不都合も防止される。なお、仮に、吸収部材１００から液体ＬＱが滴下しても、上述したように、基材ＰＨＢ上に形成されている第２吸引口６１は、液体ＬＱを回収する液体回収口としての機能を有しているため、その液体ＬＱを第２吸引口６１を介して回収することができる。

また、上述したように、本実施形態においては、ギャップＢへの液体ＬＱの吸引力が、ギャップＤへの液体ＬＱの吸引力よりも大きくなるようにギャップＢ、ギャップＤ、第１空間３１の負圧、及び第２空間３２の負圧が設定されているので、ギャップＡから浸入した液体ＬＱをプレート部材Ｔの裏面Ｔｂ側に円滑に引き込むことができ、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む不都合を防止できる。なお、基板Ｐの裏面Ｐｂと第１周壁部４２の上面４２Ａとを密着させ、ギャップＤをほぼゼロとすることで、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが、基板Ｐの裏面Ｐｂと第１周壁部４２の上面４２Ａとの間を介して、第１空間３１側に浸入することをより確実に防止できる。

なお、本実施形態においては、吸収部材１００で保持された液体ＬＱは回収機構１０１で回収されるが、吸収部材１００をプレート部材Ｔに対して脱着（交換）可能に設けておき、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂに設けられた吸収部材１００が液体ＬＱを所定量保持した後、新しいものと交換するようにしてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図６を参照しながら説明する。以下の説明において、上述した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、その説明を簡略もしくは省略する。

図６において、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔのうち、基板Ｐと対向する側面Ｔｃには、液体ＬＱを回収する回収口３００が設けられている。プレート部材Ｔの内部には、回収口３００に接続し、液体ＬＱが流れる内部流路３０１が形成されている。回収口３００は内部流路３０１の一端部に接続しており、内部流路３０１の他端部は、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂの所定位置に設けられた開口部３０２に接続されている。開口部３０２は、第２保持部ＰＨ２がプレート部材Ｔを保持したとき、第２空間３２に配置される位置に形成されている。すなわち、プレート部材Ｔの内部流路３０１は、回収口３００と第２空間３２とを接続するように設けられている。

回収口３００は、プレート部材Ｔの側面Ｔｃにおいて、周方向に所定間隔で複数形成されており、内部流路３０１も回収口３００の数に応じて複数設けられている。また図６では、１つの回収口３００に対して開口部３０２が１つずつ設けられているように示されているが、１つの回収口３００に対して開口部３０２を複数設け、内部流路３０１を他端部に向かって複数に分岐させ、その分岐流路のそれぞれと複数の開口部３０２とを接続するようにしてもよい。

制御装置ＣＯＮＴは、第２真空系６０を駆動して第２空間３２を負圧にすることで、その第２空間３２に接続するプレート部材Ｔの内部流路３０１を負圧にすることができる。
内部流路３０１が負圧になることで、第１保持部ＰＨ１に保持されている基板Ｐと第２保持部ＰＨ２に保持されているプレート部材Ｔとの間のギャップＡから浸入した液体ＬＱは、回収口３００を介して回収される。回収口３００を介して回収された液体ＬＱは、内部流路３０１を流れた後、開口部３０２を介して第２空間３２に流入する。ここで、上述した第１の実施形態同様、第２空間３２の内側に設けられている第２吸引口６１は、液体ＬＱを回収する液体回収口としての機能を有しているため、プレート部材Ｔの回収口３００を介して回収され、内部流路３０１を流れた液体ＬＱは、第２吸引口６１（第２真空系６０）によって吸引回収される。

このように、ギャップＡから液体ＬＱが浸入した場合でも、そのギャップＡの内側のプレート部材Ｔの側面Ｔｃに設けられた回収口３００を介して回収できるので、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む不都合を防止できる。

また、プレート部材Ｔの側面Ｔｃのうち回収口３００近傍や、内部流路３０１の内壁を液体ＬＱに対して親液性にしておくことで、液体ＬＱをより円滑に回収することができる。例えば親液性材料からなる管部材を、プレート部材Ｔを形成するための２つ（あるいは任意の複数）の板部材で挟み込むことによって、プレート部材Ｔの内部に、親液性の内部流路３０１を形成することができる。

なお、図６の実施形態では、内部流路３０１によって回収口３００と第２空間３２とを接続し、第２真空系６０を使って第２空間３２を負圧にすることで、ギャップＡから浸入した液体ＬＱを回収口３００を介して回収しているが、図７に示すように、内部流路３０１の他端部を、プレート部材Ｔのうち基板Ｐと対向しない側面の所定位置、あるいはプレート部材Ｔの表面Ｔａの所定位置に形成された開口部３０３に接続するとともに、その開口部３０３に真空系３０４を接続するようにしてもよい。制御装置ＣＯＮＴは、真空系３０４を駆動することで、内部流路３０１を負圧にし、回収口３００を介して液体ＬＱを回収することができる。回収口３００を介して回収された液体ＬＱは、内部流路３０１を流れた後、開口部３０３を介して真空系３０４に回収される。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について図８を参照しながら説明する。図８において、第１周壁部４２のうち、基板Ｐの裏面Ｐｂと対向する上面４２Ａは、粗面処理されている。粗面処理された第１周壁部４２の上面４２Ａは、基板Ｐの裏面Ｐｂとの間で形成されたギャップＤにおいて、液体ＬＱの移動を妨げるので、ギャップＡから液体ＬＱが浸入したとしても、そのギャップＡから液体ＬＱがギャップＤを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側の第１空間３１に液体ＬＱが浸入することを防止できる。

なお、上面４２Ａの粗面処理としては、サンドブラストなどの手法を用いてもよいし、図９に示すように、第１周壁部４２の上面４２Ａに周方向に沿って溝部３２０を形成してもよい。図９に示す例では、溝部３２０は同心状に複数形成されている。

＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について図１０を参照しながら説明する。図１０において、基板Ｐの裏面ＰｂのうちギャップＡの近くには、撥液性材料からなるシート状部材４００が設けられている。シート状部材４００を形成する撥液性材料としては、例えばフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等が挙げられる。本実施形態において、シート状部材４００には、「ゴアテックス（商品名）」が用いられている。シート状部材４００は、基板Ｐの周縁領域に応じた環状に形成されており、基板Ｐの裏面Ｐｂの周縁領域に配置されている。上述したように、基板Ｐの周縁領域は第１周壁部４２の外側に所定量オーバーハングしており、シート状部材４００は、基板Ｐの裏面Ｐｂのオーバーハング部Ｐｂｈを含む領域、及び第１周壁部４２の上面４２Ａと対向する一部の領域を含むように配置されている。なお、シート状部材４００は、基板Ｐの裏面Ｐｂのうち、第１周壁部４２の上面４２Ａと対向していないオーバーハング部Ｐｂｈのみに配置されていてもよいし、第１周壁部４２の上面４２Ａの全域と対向するように、基板Ｐの裏面Ｐｂの周縁領域において広範囲に配置されていてもよい。

このように、基板Ｐの裏面Ｐｂのうち、ギャップＡの近くであって、ギャップＤよりも外側の領域を含む領域に、撥液性のシート状部材４００を配置することで、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側の第１空間３１側に浸入しようとしても、その液体ＬＱの浸入をシート状部材４００で阻止することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について図１１を参照しながら説明する。図１１において、基材ＰＨＢ上における第１周壁部４２の外側には、液体ＬＱに対して撥液性を有する撥液性部材４５０が設けられている。撥液性部材４５０は、第１周壁部４２と第２周壁部６２との間において、第１周壁部４２の外側を囲むように環状に形成されている。撥液性部材４５０を形成する撥液性材料としては、例えばフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等が挙げられる。上述した第４の実施形態同様、撥液性部材４５０には「ゴアテックス（商品名）」が用いられている。撥液性部材４５０は、基板Ｐの裏面Ｐｂのオーバーハング部Ｐｂｈの下に設けられており、撥液性部材４５０の上面４５０Ａと第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの裏面Ｐｂとは対向している。

このように、ギャップＡの近くであって、ギャップＤよりも外側の領域に、撥液性部材４５０を配置することで、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側の第１空間３１側に浸入しようとしても、その液体ＬＱの浸入を撥液性部材４５０で阻止することができる。

＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について図１２を参照しながら説明する。図１２において、基材ＰＨＢ上における第１周壁部４２の外側には、液体ＬＱを保持可能な多孔質部材５００が設けられている。多孔質部材５００は、ギャップＡから浸入した液体ＬＱを保持するためのものである。多孔質部材５００は、第１周壁部４２と第２周壁部６２との間において、第１周壁部４２の外側を囲むように環状に形成されている。多孔質部材５００は、ギャップＡの下に配置されている。更に、多孔質部材５００は、基板Ｐの裏面Ｐｂのオーバーハング部Ｐｂｈの下の領域、及びプレート部材Ｔの裏面Ｔｂのオーバーハング部Ｔｂｈの下の領域のそれぞれに配置されるように大きく形成されている。そして、多孔質部材５００の上面５００Ａと、第１保持部ＰＨ１に保持された基板Ｐの裏面Ｐｂ（オーバーハング部Ｐｂｈ）及び第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの裏面Ｔｂ（オーバーハング部Ｔｂｈ）とは対向している。

また、基板ホルダＰＨは、多孔質部材５００で保持された液体ＬＱを吸引回収する回収機構５０１を備えている。回収機構５０１は、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢ上の所定位置に形成された回収口５０３と、その回収口５０３に流路５０４を介して接続された真空系５０５とを備えている。回収口５０３は、第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢ上の複数の所定位置のそれぞれに形成されている。多孔質部材５００の下面５００Ｂは、回収口５０３が形成されている第２周壁部６２と第３周壁部６３との間の基材ＰＨＢに接触するように設けられている。真空系５０５が駆動されると、多孔質部材５００に保持されていた液体ＬＱは、その多孔質部材５００に接触している回収口５０３を介して真空系５０５に吸引回収され、所定のタンクに収容される。回収口５０３は、多孔質部材５００に接触する基材ＰＨＢの上面に形成されているので、多孔質部材５００に保持されている液体ＬＱを円滑に回収することができる。また、回収口５０３と真空系５０５との間の流路５０４の途中には、回収口５０３より回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器が設けられており、真空系５０５に液体ＬＱが流入することを防止している。

このように、ギャップＡの下方であって、ギャップＤよりも外側の領域に、多孔質部材５００を配置することで、ギャップＡから浸入した液体ＬＱを多孔質部材５００で保持することできるので、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む不都合を防止できる。

なお、本実施形態においては、多孔質部材５００で保持された液体ＬＱは回収機構５０１で回収されるが、多孔質部材５００を基材ＰＨＢに対して脱着（交換）可能に設けておき、多孔質部材５００が液体ＬＱを所定量保持した後、新しいものと交換するようにしてもよい。

＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について図１３を参照しながら説明する。図１３において、第１周壁部４２の上面４２Ａの一部は、基板Ｐの裏面Ｐｂと対向しているとともに、残りの一部はギャップＡの下に配置されている。すなわち、本実施形態においては、基板Ｐにはオーバーハング部が設けられておらず、第１周壁部４２の上面４２Ａは、その幅（第１周壁部の径方向のサイズ）４２Ｈが比較的大きくなるように（幅広になるように）形成されている。

このように、第１周壁部４２の上面４２Ａを大きく形成してオーバーハング部を設けずに、第１周壁部４２の上面４２Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとが対向している領域の大きさ（距離）４２Ｈ’を大きくしたので、ギャップＡより浸入した液体ＬＱは、ギャップＤを介して第１空間３１に浸入し難くなる。したがって、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に回り込む不都合を防止できる。

＜第８の実施形態＞
次に、本発明の第８の実施形態について図１４を参照しながら説明する。図１４において、第１周壁部４２の少なくとも一部は多孔体６００によって形成されている。本実施形態においては、第１周壁部４２は、基材ＰＨＢと同じ材料（例えば金属）からなり、第１空間３１側に設けられた内側面４２Ｂと、第２周壁部６２に対向するように設けられた外側面４２Ｃとを備えており、その内側面４２Ｂと外側面４２Ｃとの間に多孔体６００が設けられている。したがって、本実施形態においては、第１周壁部４２の上面４２Ａも多孔体６００によって形成されている。第１周壁部４２の少なくとも一部を多孔体６００によって形成したことにより、ギャップＡから液体ＬＱが浸入した場合でも、その液体ＬＱは多孔体６００で保持されるので、基板Ｐの裏面Ｐｂ側への液体ＬＱの浸入を防止できる。

また、基板ホルダＰＨは、多孔体６００の表面、本実施形態においては第１周壁部４２の上面４２Ａを形成している多孔体６００の上面６００Ａに配置された液体ＬＱを、その多孔体６００を介して吸引回収する回収機構６０１を備えている。回収機構６０１は、多孔体６００の下面６００Ｂに接触する基材ＰＨＢ上に形成された回収口６０３と、その回収口６０３に流路６０４を介して接続された真空系６０５とを備えている。真空系６０５が駆動されると、多孔体６００の上面６００Ａに配置された液体ＬＱは、多孔体６００を上面６００Ａから下面６００Ｂに向かって移動し、その多孔体６００の下面６００Ｂに接触している回収口６０３を介して真空系６０５に吸引回収される。

このように、ギャップＡから浸入した液体ＬＱがギャップＤを通過しようとしても、多孔体６００に保持され、更に多孔体６００の上面６００Ａに配置された液体ＬＱは、回収機構６０１により多孔体６００を介して吸引回収されるので、第１空間３１に液体ＬＱが浸入することを防止することができる。

＜第９の実施形態＞
次に、本発明の第９の実施形態について図１５を参照しながら説明する。図１５において、第１周壁部４２は多孔体７００によって形成されている。

また、基板ホルダＰＨは、多孔体７００を介して、その多孔体７００の表面より気体を吹き出す気体供給機構７０１を備えている。気体供給機構７０１は、多孔体７００の下面７００Ｂに接触する基材ＰＨＢ上に形成された吹出口７０３と、その吹出口７０３に流路７０４を介して接続された気体供給系７０５とを備えている。気体供給系７０５が駆動されると、気体供給系７０５から送出された気体は、流路７０４を流れた後、吹出口７０３を介して多孔体７００の下面７００Ｂに吹き付けられる。下面７００Ｂに吹き付けられた気体は、多孔体７００の内部を通過した後、多孔体７００の上面７００Ａ（すなわち第１周壁部４２の上面４２Ａ）、多孔体７００の内側面７００Ｃ（すなわち第１周壁部４２の内側面４２Ｂ）、多孔体７００の外側面７００Ｄ（すなわち第１周壁部４２の外側面４２Ｃ）などから、外部に吹き出る。したがって、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが、ギャップＤを介して第１空間３１に浸入しようとしても、多孔体７００の上面７００Ａや外側面７００Ｄ等から吹き出た気体の流れによって、第１空間３１への液体ＬＱの浸入を阻止することができる。

なお、図１４に示した第１周壁部４２を構成する多孔体６００に気体供給機構７０１を接続し、その多孔体６００の上面６００Ａから気体を吹き出してもよいし、図１５に示した第１周壁部４２を構成する多孔体７００に回収機構６０１を接続し、上面７００Ａ、内側面７００Ｃ、外側面７００Ｄのそれぞれを含む多孔体７００の表面に配置された液体ＬＱを回収するようにしてもよい。

＜第１０の実施形態＞
次に、本発明の第１０の実施形態について図１６を参照しながら説明する。図１６において、第１周壁部４２の表面には気体を吹き出す吹出口８０３が設けられている。図１６に示す例では、吹出口８０３は、第１周壁部４２の上面４２Ａ、内側面４２Ｂ、及び外側面４２Ｃのそれぞれに形成されている。吹出口８０３には、流路８０４を介して気体供給系８０５が接続されている。気体供給系８０５が駆動されると、気体供給系８０５から送出された気体は、流路８０４を流れた後、吹出口８０３を介して第１周壁部４２の外部に吹き出る。したがって、ギャップＡから浸入した液体ＬＱが、ギャップＤを介して第１空間３１に浸入しようとしても、吹出口８０３から吹き出た気体の流れによって、第１空間３１への液体ＬＱの浸入を阻止することができる。

＜第１１の実施形態＞
上述した第１〜第１０の実施形態においては、プレート部材Ｔと基板Ｐとの間のギャップＡから浸入した液体ＬＱを処理する場合について説明したが、図１７に示すように、基板ホルダＰＨ上には、例えば投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介した露光光ＥＬの照射状態を計測する光計測部９００が設けられている場合がある。図１７の光計測部９００は、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサを模式的に示したものであって、光透過性を有する上板９０１と、上板９０１の下に設けられた光学素子９０２とを備えている。上板９０１上には、クロムなどの遮光性材料を含む薄膜９６０が設けられており、その薄膜９６０の一部に光を通過可能なピンホール部９７０が設けられている。上板９０１及び光学素子９０２は、基材ＰＨＢ上に設けられた支持部材９０３に支持されている。支持部材９０３は、上板９０１及び光学素子９０２を囲む連続した壁部を有している。また、光学素子９０２の下方には、ピンホール部９７０を通過した光（露光光ＥＬ）を受光する光センサ９５０が配置されている。光センサ９５０は基材ＰＨＢ上に配置されている。

プレート部材Ｔの所定位置には、この光計測部９００を配置するための穴部ＴＨ’が形成されており、上板９０１（支持部材９０３）とプレート部材Ｔとの間には所定のギャップＡ’が形成される。また、光計測部９００の上板９０１の上面９０１Ａと、第２保持部ＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの表面Ｔａとはほぼ面一となっている。

そして、プレート部材Ｔのうち上板９０１と対向する側面Ｔｃには、上述の第２の実施形態で説明したような回収口３００が形成されている。液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が上板９０１上に形成された状態で、光計測部９００を使った光計測が行われた場合、ギャップＡ’から液体ＬＱが浸入する可能性があるが、そのギャップＡ’から浸入した液体ＬＱを回収口３００を介して回収することができる。もちろん、このプレート部材Ｔの裏面ＴｂのうちギャップＡ’の近傍に、上述した第１の実施形態のような吸収部材１００を配置しておくこともできるし、図１１や図１２で説明したような撥液性部材（４５０）や多孔質部材（５００）を、支持部材９０３を囲むように設けることも可能である。

上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水である。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み合わせは、ライン・アンド・スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ４５ｎｍ程度のパターン）を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面においてダイポールを形成する二光束の外接円で規定される照明σを０．９５、その瞳面における各光束の半径を０．１２５σ、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．２とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を１５０ｎｍ程度増加させることができる。

また、直線偏光照明と小σ照明法（照明系の開口数ＮＡｉと投影光学系の開口数ＮＡｐとの比を示すσ値が０．４以下となる照明法）との組み合わせも有効である。

また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のライン・アンド・スペース）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクＭから射出されるようになる。この場合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。

また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクＭから射出されるので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。

更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在（周期方向が異なるライン・アンド・スペースパターンが混在）する場合には、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ６３ｎｍ程度のパターン）を、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法（輪帯比３／４）とを併用して照明する場合、照明σを０．９５、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．００とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を２５０ｎｍ程度増加させることができ、ハーフピッチ５５ｎｍ程度のパターンで投影光学系の開口数ＮＡ＝１．２では、焦点深度を１００ｎｍ程度増加させることができる。

更に、上述の各種照明法に加えて、例えば特開平４−２７７６１２号公報や特開２００１−３４５２４５号公報に開示されている累進焦点露光法や、多波長（例えば二波長）の露光光を用いて累進焦点露光法と同様の効果を得る多波長露光法を適用することも有効である。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。

なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。

なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。

なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ_２レーザである場合、このＦ_２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ_２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。

なお、上記各実施形態の基板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や、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。

また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。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、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、特開平１１−１３５４００号公報に開示されているような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）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。

基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許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１８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、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

Claims (25)

1. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
   基材と、
   前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
   前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
   前記第２保持部は、前記プレート部材の裏面側に空間が形成されるように前記プレート部材を保持し、
   前記プレート部材の裏面には、前記第１保持部で保持された処理基板と前記第２保持部で保持されたプレート部材との間のギャップから浸入した液体を吸収する吸収部材が配置されている基板保持装置。
2. 前記吸収部材は多孔質部材を含み、前記多孔質部材で保持された液体を吸引回収する回収機構を有する請求項１記載の基板保持装置。
3. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
   基材と、
   前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
   前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
   前記プレート部材のうち物体と対向する側面には、液体を回収する回収口が設けられている基板保持装置。
4. 前記物体は前記第１保持部で保持された処理基板であって、前記回収口は、前記処理基板と前記第２保持部で保持されたプレート部材との間のギャップから浸入した液体を回収する請求項３記載の基板保持装置。
5. 前記プレート部材の内部には、前記回収口に接続し、液体が流れる内部流路が形成されている請求項３又は４記載の基板保持装置。
6. 前記第２保持部は、前記プレート部材の裏面側に空間が形成されるように前記プレート部材を保持し、
   前記空間を負圧にする吸引機構を備え、
   前記プレート部材の内部流路は、前記回収口と前記空間とを接続する請求項３〜５のいずれか一項記載の基板保持装置。
7. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
   基材と、
   前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
   前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
   前記第１保持部は、前記処理基板の裏面を支持する凸状の第１支持部と、前記処理基板の裏面に対向し、前記第１支持部を囲むように形成された第１周壁部とを有し、
   前記第１周壁部のうち前記処理基板の裏面と対向する上面は、粗面処理されている基板保持装置。
8. 前記第１保持部は、前記処理基板の裏面側に空間が形成されるように前記処理基板を保持し、
   前記粗面処理された上面は、前記処理基板の裏面との間で、前記第１保持部で保持された処理基板と前記第２保持部で保持されたプレート部材との間のギャップから浸入した液体が前記空間に浸入することを阻止する請求項７記載の基板保持装置。
9. 前記第１周壁部の上面には、前記粗面処理として、周方向に沿った溝部が形成されている請求項７又は８記載の基板保持装置。
10. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
    基材と、
    前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
    前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
    前記第１保持部は、前記処理基板の裏面を支持する凸状の第１支持部と、前記処理基板の裏面に対向し、前記第１支持部を囲むように形成された第１周壁部とを有し、
    前記第１周壁部の外側には、前記液体に対して撥液性を有する撥液性部材が設けられている基板保持装置。
11. 前記第１保持部は、前記処理基板の裏面側に空間が形成されるように前記処理基板を保持し、
    前記撥液性部材は、前記第１保持部で保持された処理基板と前記第２保持部で保持されたプレート部材との間のギャップから浸入した液体が前記空間に浸入することを阻止する請求項１０記載の基板保持装置。
12. 前記撥液性部材は、前記第１周壁部の外側を囲むように環状に形成されている請求項１０又は１１記載の基板保持装置。
13. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
    基材と、
    前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
    前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
    前記第１保持部は、前記処理基板の裏面を支持する凸状の第１支持部と、前記処理基板の裏面に対向し、前記第１支持部を囲むように形成された第１周壁部とを有し、
    前記第１周壁部の外側には、前記第１保持部で保持された処理基板と前記第２保持部で保持されたプレート部材との間のギャップから浸入した液体を保持する多孔質部材が設けられている基板保持装置。
14. 前記多孔質部材は、前記第１周壁部の外側を囲むように環状に形成されている請求項１３記載の基板保持装置。
15. 前記第２保持部は、前記プレートの裏面を支持する凸状の第２支持部と、前記プレート部材の裏面に対向し、前記第１周壁部を囲むように設けられた第２周壁部とを有し、
    前記多孔質部材は、前記第１周壁部と前記第２周壁部との間に設けられている請求項１３又は１４記載の基板保持装置。
16. 前記多孔質部材は、前記ギャップの下に配置されている請求項１３〜１５のいずれか一項記載の基板保持装置。
17. 前記多孔質部材に接触し、前記多孔質部材で保持された液体を吸引回収する回収機構を有する請求項１３〜１６のいずれか一項記載の基板保持装置。
18. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
    基材と、
    前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
    前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
    前記第１保持部は、前記処理基板の裏面を支持する凸状の第１支持部と、前記処理基板の裏面に対向し、前記第１支持部を囲むように形成された第１周壁部とを有し、
    前記第１周壁部の少なくとも一部は多孔体からなる基板保持装置。
19. 前記多孔体の表面に配置された液体を前記多孔体を介して吸引回収する回収機構を備えた請求項１８記載の基板保持装置。
20. 前記多孔体を介して前記多孔体の表面より気体を吹き出す気体供給機構を備えた請求項１８記載の基板保持装置。
21. 前記第１周壁部は、前記処理基板の裏面と対向する上面を有し、少なくとも前記上面が前記多孔体である請求項１８〜２０のいずれか一項記載の基板保持装置。
22. 液体を介して露光される処理基板を保持する基板保持装置であって、
    基材と、
    前記基材に形成され、前記処理基板を保持する第１保持部と、
    前記基材に形成され、前記第１保持部で保持された処理基板の周囲を囲むようにプレート部材を保持する第２保持部とを備え、
    前記第１保持部は、前記処理基板の裏面を支持する凸状の第１支持部と、前記処理基板の裏面に対向し、前記第１支持部を囲むように形成された第１周壁部とを有し、
    前記第１周壁部の少なくとも一部から気体を吹き出す気体供給機構を備えた基板保持装置。
23. 前記プレート部材は液体に対して撥液性を有する請求項１〜２２のいずれか一項記載の基板保持装置。
24. 請求項１〜請求項２３のいずれか一項記載の基板保持装置を備え、その基板保持装置に保持された処理基板を、液体を介して露光する露光装置。
25. 請求項２４記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。

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