JP5055971B2 - 表面処理方法及び表面処理装置、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体の表面処理方法及び表面処理装置、基板を露光する露光方法及び露光装置、並びに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、下記特許文献に開示されているような、液体を介して基板を露光する液浸露光装置が知られている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

従来より、露光装置には、露光光が照射される各種計測部材が設けられている。液浸露光装置においては、計測部材上に液体の液浸領域を形成し、その液体を介して計測部材に露光光を照射することが考えられる。その場合において、例えば計測部材の表面から液体を取り去る動作を実行した後においても、その計測部材の表面に液体（例えば液体の滴）が残留していると、その残留した液体に起因して、様々な不具合が生じる可能性がある。例えば、残留した液体が気化に起因して、露光装置が置かれている環境（温度、湿度、クリーン度等）が変化する可能性がある。残留した液体の気化熱に起因して、温度変化が生じると、計測部材をはじめとする、露光装置を構成する各種部材が熱変形したり、基板に対する露光光の照射状態が変化したりする可能性がある。また、残留した液体の気化に起因して、各種部材に液体の付着跡（所謂ウォーターマーク）が形成される可能性もある。このような不具合が生じると、露光装置の性能が劣化し、露光不良が発生する可能性がある。

また、液浸露光装置のみならず、液体を用いてデバイスを製造する製造装置、例えば基板上に感光材等を含む溶液を塗布する塗布装置、あるいは露光後の基板を現像液等を用いて現像する現像装置等においても、それら製造装置を構成する各種部材の表面に液体が残留していると、装置の性能が劣化し、不良デバイスが製造される可能性がある。

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、物体の表面に液体が残留することを抑制できる表面処理方法及び表面処理装置を提供することを目的とする。また、物体の表面に液体が残留することを抑制し、露光不良の発生を抑制できる露光方法及び露光装置を提供することを目的とする。また、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。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図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、撥液性の表面を有する物体（Ｓ）の表面処理方法であって、物体（Ｓ）の表面エネルギーを減少させるために、物体（Ｓ）の表面と所定の流体とを接触させた状態で、物体（Ｓ）にエネルギーを与える動作を含む表面処理方法が提供される。

本発明の第１の態様によれば、物体の表面に液体が残留することを抑制できる。

本発明の第２の態様に従えば、撥液性の膜（Ｓｆ）で形成された表面を有する物体（Ｓ）の表面処理方法であって、撥液性が低下した膜（Ｓｆ）の撥液性を回復させるために、膜（Ｓｆ）と所定の流体とを接触させた状態で、膜（Ｓｆ）に紫外光（Ｌｕ）を照射する動作を含む表面処理方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、物体の表面に液体が残留することを抑制できる。

本発明の第３の態様に従えば、撥液性の表面を有する物体（Ｓ）の表面処理装置であって、物体（Ｓ）の表面と接触させるように所定の流体を供給する流体供給装置（８１）と、物体（Ｓ）の表面エネルギーを減少させるために、物体（Ｓ）の表面と所定の流体とを接触させた状態で、物体（Ｓ）にエネルギーを与えるエネルギー供給装置（８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、ＩＬ）と、を備えた表面処理装置（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）が提供される。

本発明の第３の態様によれば、物体の表面に液体が残留することを抑制できる。

本発明の第４の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、露光光（ＥＬ）が照射可能な位置に配置される物体（Ｓ）の表面を、上記態様の表面処理方法で処理する動作を含む露光方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。

本発明の第５の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、露光光（ＥＬ）が照射可能な位置に配置された物体（Ｓ）の表面と液体（ＬＱ）とを接触させた状態で、液体（ＬＱ）を介して物体（Ｓ）の表面に露光光（ＥＬ）を照射する動作と、液体（ＬＱ）と接触した状態で露光光（ＥＬ）が照射されることによって増大した物体（Ｓ）の表面エネルギーを減少させるために、物体（Ｓ）の表面と所定の流体とを接触させた状態で、物体（Ｓ）にエネルギーを与える動作と、を含む露光方法が提供される。

本発明の第５の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。

本発明の第６の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第６の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。

本発明の第７の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、上記態様の表面処理装置（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）を備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第７の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。

本発明の第８の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）と接触した状態で露光光（ＥＬ）が照射される物体（Ｓ）と、液体（ＬＱ）と接触した状態で露光光（ＥＬ）が照射されることによって増大した物体（Ｓ）の表面エネルギーを減少させために、物体（Ｓ）の表面と所定の流体とを接触させた状態で、物体（Ｓ）にエネルギーを与える表面処理装置（８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ）と、を備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第８の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。

本発明の第９の態様に従えば、上記態様の露光方法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、不良デバイスの発生を抑制できる。

本発明によれば、物体の表面における液体の残留を抑制できる。また、本発明によれば、物体の表面における液体の残留に起因する露光不良の発生を抑制できる。また、本発明によれば、物体の表面における液体の残留に起因する不良デバイスの発生を抑制できる。

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。なお、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。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ１と、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージ２とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。

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３と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ１と、基板Ｐを保持せずに、露光に関する計測を実行可能な計測器及び計測部材を搭載し、基板ステージ１とは独立して移動可能な計測ステージ２と、マスクステージ３を移動する駆動システム４と、基板ステージ１及び計測ステージ２を移動する駆動システム５と、各ステージ１、２、３の位置情報を計測するレーザ干渉計を含む計測システム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、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。

なお、ここでいう基板Ｐは、デバイスを製造するための基板であって、半導体ウエハ等の基材Ｗに感光材（フォトレジスト）等の膜Ｒｇが形成されたものを含む。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。また、本実施形態においては、マスクＭとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いることもできる。

露光装置ＥＸは、基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれを移動可能に支持するガイド面ＧＦを有するベース部材（定盤）ＢＰを備えている。基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれは、ガイド面ＧＦ上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面ＧＦは、ＸＹ平面とほぼ平行であり、基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれは、ガイド面ＧＦに沿って、ＸＹ方向（二次元方向）に移動可能である。

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、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、液体ＬＱの液浸空間ＬＳを形成可能なノズル部材３０を備えている。露光光ＥＬの光路空間は、露光光ＥＬが進行する光路を含む空間である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

ノズル部材３０は、そのノズル部材３０と対向する物体との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態においては、ノズル部材３０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８の近傍に配置されている。終端光学素子８は、露光光ＥＬを射出する光射出面（下面）を有し、ノズル部材３０は、終端光学素子８の光射出側（投影光学系ＰＬの像面側）において、露光光ＥＬが照射可能な位置に配置された物体との間、すなわち終端光学素子８の光射出面と対向する位置に配置された物体との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。ノズル部材３０は、その物体との間で液体ＬＱを保持することによって、終端光学素子８の光射出側の露光光ＥＬの光路空間、具体的には終端光学素子８と物体との間の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、液体ＬＱの液浸空間ＬＳを形成する。

終端光学素子８の光射出面と対向可能な物体は、終端光学素子８の光射出側で移動可能な物体を含む。本実施形態においては、終端光学素子８の光射出面と対向可能な物体は、終端光学素子８の光射出側で移動可能な基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方を含む。また、終端光学素子８の光射出面と対向可能な物体は、基板ステージ１に保持された基板Ｐ、後述する基板ステージ１上のプレート部材Ｔ、及び計測ステージ２上の計測部材（基準板５０、スリット板６０、及び上板７０等）も含む。基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれは、終端光学素子８の光射出面と対向する位置に移動可能であり、ノズル部材３０は、その基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方との間で液体ＬＱを保持することによって、終端光学素子８の光射出側の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、ノズル部材３０及び終端光学素子８と基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方との間に液体ＬＱの液浸空間ＬＳを形成可能である。

以下の説明において、露光光ＥＬを射出する光射出面を有する投影光学系ＰＬの終端光学素子８を適宜、第１光学素子８、と称し、第１光学素子８の光射出面と対向する位置を適宜、第１位置、と称する。したがって、基板ステージ１は、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置を含むガイド面ＧＦ上の所定領域内で移動可能であり、計測ステージ２は、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置を含むガイド面ＧＦ上の所定領域内で、基板ステージ１と独立して移動可能である。

本実施形態においては、ノズル部材３０は、物体の表面の一部の領域（局所的な領域）が液浸空間ＬＳの液体ＬＱで覆われるように、第１光学素子８及びノズル部材３０と、物体（基板ステージ１、計測ステージ２、基板Ｐ、プレート部材Ｔ、及び計測部材の少なくとも１つ）との間に液浸空間ＬＳを形成する。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、少なくとも基板Ｐの露光中に、基板Ｐ上の一部の領域が液浸空間ＬＳの液体ＬＱで覆われるように、第１光学素子８及びノズル部材３０と基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。

照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域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）、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エキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム４により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３（マスクＭ）の位置情報は、計測システム６のレーザ干渉計６Ｍによって計測される。レーザ干渉計６Ｍは、マスクステージ３上に設けられた計測ミラー３Ｒを用いて、マスクステージ３のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計６Ｍを含む計測システム６の計測結果に基づいて駆動システム４を駆動し、マスクステージ３に保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のパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬは、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。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、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軸方向と平行である。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１は、ステージ本体１１と、ステージ本体１１上に搭載され、基板Ｐを保持可能な基板テーブル１２とを有する。ステージ本体１１は、気体軸受によって、ガイド面ＧＦに非接触で支持されており、ガイド面ＧＦ上をＸＹ方向に移動可能である。基板ステージ１は、基板Ｐを保持した状態で、第１光学素子８の光射出側（投影光学系ＰＬの像面側）で移動可能である。

計測ステージ２は、ステージ本体２１と、ステージ本体２１上に搭載され、計測器及び計測部材を搭載可能な計測テーブル２２とを有する。ステージ本体２１は、気体軸受によって、ガイド面ＧＦに非接触で支持されており、ガイド面ＧＦ上をＸＹ方向に移動可能である。計測ステージ２は、計測器を搭載した状態で、第１光学素子８の光射出側（投影光学系ＰＬの像面側）で移動可能である。

駆動システム５は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含み、ステージ本体１１及びステージ本体２１のそれぞれをガイド面ＧＦ上でＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動することによって、ステージ本体１１上の基板テーブル１２、及びステージ本体２１上の計測テーブル２２を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能な粗動システム５Ａと、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含み、ステージ本体１１に対して基板テーブル１２をＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能な微動システム５Ｂと、ステージ本体２１に対して計測テーブル２２をＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能な微動システム５Ｃとを備えている。粗動システム５Ａ及び微動システム５Ｂ、５Ｃを含む駆動システム５は、基板テーブル１２及び計測テーブル２２のそれぞれを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置７は、駆動システム５を制御することにより、基板テーブル１２（基板Ｐ）及び計測テーブル２２（計測器）のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。

基板テーブル１２及び計測テーブル２２の位置情報（Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報）は、計測システム６のレーザ干渉計６Ｐによって計測される。レーザ干渉計６Ｐは、基板テーブル１２及び計測テーブル２２のそれぞれに設けられた計測ミラー１２Ｒ、２２Ｒを用いて、基板テーブル１２及び計測テーブル２２それぞれのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。

また、露光装置ＥＸは、斜入射方式のフォーカス・レベリング検出システムＦＬを備えている。基板テーブル１２に保持された基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）、及び計測テーブル２２の上面の面位置情報等は、フォーカス・レベリング検出システムＦＬによって検出される。計測システム６のレーザ干渉計６Ｐの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムＦＬの検出結果は、制御装置７に出力される。制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムＦＬの検出結果に基づいて、駆動システム５を駆動し、基板テーブル１２に保持されている基板Ｐ等の位置制御を行う。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭ上のアライメントマーク、及び計測ステージ２に設けられた基準板５０上の第１基準マークＦＭ１等を検出する、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）方式のアライメントシステムＲＡを備えている。アライメントシステムＲＡの少なくとも一部は、マスクステージ３の上方に配置されている。アライメントシステムＲＡは、マスクＭ上のアライメントマークと、そのアライメントマークに対応するように計測ステージ２に設けられた基準板５０上の第１基準マークＦＭ１の投影光学系ＰＬを介した共役像とを同時に観察する。本実施形態のアライメントシステムＲＡは、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているような、対象マーク（マスクＭ上のアライメントマーク、及び基準板５０上の第１基準マークＦＭ１等）に対して光を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（Visual Reticle Alignment）方式を採用する。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐ上のアライメントマーク、及び計測ステージ２に設けられた基準板５０上の第２基準マークＦＭ２等を検出する、オフアクシス方式のアライメントシステムＡＬＧを備えている。アライメントシステムＡＬＧの少なくとも一部は、投影光学系ＰＬの先端の近傍に配置されている。本実施形態のアライメントシステムＡＬＧは、例えば特開平４−６５６０３号公報（対応する米国特許５，４９３，４０３号）に開示されているような、基板Ｐ上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光を対象マーク（基板Ｐ上のアライメントマーク、及び基準板５０上の第２基準マークＦＭ２等）に照射し、その対象マークからの反射光によって受光面に結像された対象マークの像と指標（アライメントシステムＡＲＧ内に設けられた指標板上の指標マーク）の像とをＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）方式のアライメントシステムを採用する。

次に、ノズル部材３０及び基板テーブル１２について図２を参照しながら説明する。図２は、ノズル部材３０及び基板テーブル１２を説明するための側断面図である。

図２において、ノズル部材３０は、液浸空間ＬＳを形成するための液体ＬＱを露光光ＥＬの光路空間に供給可能な供給口３１と、少なくとも液浸空間ＬＳの液体ＬＱを回収可能な回収口３２とを有する。ノズル部材３０は、基板Ｐの表面と対向可能な下面を有し、その下面と基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持することによって、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成する。本実施形態においては、ノズル部材３０は、第１光学素子８及び露光光ＥＬの光路空間を囲むように形成された環状の部材である。

回収口３２は、基板Ｐの表面と対向するノズル部材３０の下面に配置されている。回収口３２には多孔部材（メッシュ）３３が配置されている。基板Ｐの表面と対向可能なノズル部材３０の下面は、多孔部材３３の下面、及び露光光ＥＬを通過させるための開口３０Ｋを囲むように配置された平坦面３４のそれぞれを含む。供給口３１は、回収口３２よりも光路空間に近い位置に配置されている。

供給口３１は、ノズル部材３０の内部に形成された供給流路、及び供給管３５を介して、液体ＬＱを送出可能な液体供給装置３６に接続されている。回収口３２は、ノズル部材３０の内部に形成された回収流路、及び回収管３７を介して、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置３８に接続されている。

液体供給装置３６は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。液体回収装置３８は、真空システム等を備えており、液体ＬＱを回収可能である。液体供給装置３６及び液体回収装置３８の動作は制御装置７に制御される。液体供給装置３６から送出された液体ＬＱは、供給管３５、及びノズル部材３０の供給流路を流れた後、供給口３１より露光光ＥＬの光路空間に供給される。また、液体回収装置３８を駆動することにより回収口３２から回収された液体ＬＱは、ノズル部材３０の回収流路を流れた後、回収管３７を介して液体回収装置３８に回収される。制御装置７は、供給口３１からの液体供給動作と回収口３２による液体回収動作とを並行して行うことで、第１光学素子８とその第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成する。

次に、基板テーブル１２について説明する。基板テーブル１２は、基材１３と、基材１３に設けられ、基板Ｐを着脱可能に保持する第１ホルダＰＨ１と、基材１３に設けられ、プレート部材Ｔを着脱可能に保持する第２ホルダＰＨ２とを備えている。プレート部材Ｔは、基板テーブル１２とは別の部材であって、基板テーブル１２の第２ホルダＰＨ２に着脱可能に保持される。

プレート部材Ｔの中央には、基板Ｐを配置可能な略円形状の開口ＴＨが形成されている。第２ホルダＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔは、第１ホルダＰＨ１に保持された基板Ｐの周囲を囲むように配置される。第１ホルダＰＨ１に保持された基板Ｐの外側のエッジ（側面）と、その基板Ｐの外側に配置され、第２ホルダＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの内側（開口ＴＨ側）のエッジ（内側面）との間には所定のギャップが形成される。本実施形態においては、第２ホルダＰＨ２に保持されたプレート部材Ｔの表面は、第１ホルダＰＨ１に保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）となるような平坦面となっている。

プレート部材Ｔの表面は、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、プレート部材Ｔの表面は、フッ素を含む材料の膜Ｔｆで形成されている。具体的には、プレート部材Ｔは、ステンレス鋼等の金属で形成された基材Ｔｂと、その基材Ｔｂの表面に形成されたフッ素を含む材料の膜Ｔｆとを有する。本実施形態においては、膜Ｔｆを形成する材料は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）を含む。

第１ホルダＰＨ１は、所謂ピンチャック機構を含み、基材１３上に形成され、基板Ｐの裏面を支持する複数のピン状部材１４と、複数のピン状部材１４を囲むように基材１３上に形成された第１周壁１５とを備えている。第１周壁１５は、基板Ｐの外形とほぼ同形状の環状に形成されており、その第１周壁１５の上面は、基板Ｐの裏面の周縁領域（エッジ領域）と対向する。また、第１周壁１５の内側の基材１３上には、気体を吸引可能な第１吸引口１６が複数設けられている。第１吸引口１６のそれぞれは、真空システム等を含む吸引装置に接続されている。制御装置７は、吸引装置を駆動し、基板Ｐの裏面と第１周壁１５と基材１３とで囲まれた第１空間の気体を第１吸引口１６を介して吸引して、第１空間を負圧にすることによって、基板Ｐの裏面をピン状部材１４で吸着保持する。また、第１吸引口１６に接続された吸引装置による吸引動作を解除することにより、第１ホルダＰＨ１より基板Ｐを外すことができる。このように、本実施形態においては、第１吸引口１６を用いた吸引動作及び吸引動作の解除を行うことにより、基板Ｐを第１ホルダＰＨ１に対して着脱可能に保持できる。

第２ホルダＰＨ２は、所謂ピンチャック機構を含み、第１周壁１５を囲むように基材１３上に形成された第２周壁１７と、第２周壁１７を囲むように基材１３上に形成された第３周壁１８と、第２周壁１７と第３周壁１８との間の基材１３上に形成され、プレート部材Ｔの裏面を支持する複数のピン状部材１９とを備えている。第２周壁１７の上面は、開口ＴＨ近傍のプレート部材Ｔの裏面の内縁領域（内側のエッジ領域）と対向する。第３周壁１８の上面は、プレート部材Ｔの裏面の外縁領域（外側のエッジ領域）と対向する。

また、第２周壁１７と第３周壁１８との間の基材１３上には、気体を吸引可能な第２吸引口２０が複数設けられている。第２吸引口２０のそれぞれは、真空システム等を含む吸引装置に接続されている。制御装置７は、吸引装置を駆動し、プレート部材Ｔの裏面と第２周壁１７と第３周壁１８と基材１３とで囲まれた第２空間の気体を第２吸引口２０を介して吸引して、第２空間を負圧にすることによって、プレート部材Ｔの裏面をピン状部材１９で吸着保持する。また、第２吸引口２０に接続された吸引装置による吸引動作を解除することにより、第２ホルダＰＨ２よりプレート部材Ｔを外すことができる。このように、本実施形態においては、第２吸引口２０を用いた吸引動作及び吸引動作の解除を行うことにより、プレート部材Ｔを第２ホルダＰＨ２に対して着脱可能に保持できる。

図２に示すように、少なくとも液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光ＥＬが照射されるときに、プレート部材Ｔは、第２ホルダＰＨ２に保持されて、基板Ｐの周囲に配置される。基板Ｐの露光処理を実行する際、制御装置７は、第１光学素子８と基板ステージ１（プレート部材Ｔ、基板Ｐを含む）とを対向させ、その第１光学素子８と基板ステージ２との間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、露光光ＥＬを基板Ｐに照射する。例えば、図２に示すように、基板Ｐの表面の周縁領域（エッジショット）に露光光ＥＬが照射されるとき、プレート部材Ｔの少なくとも一部が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した状態で、露光光ＥＬを照射される可能性がある。

次に、計測ステージ２について説明する。図３は、基板ステージ１及び計測ステージ２を示す概略斜視図、図４は、基板ステージ１及び計測ステージ２を示す平面図である。計測ステージ２は、露光に関する各種計測を行うための複数の計測器及び計測部材を備えている。計測ステージ２の計測テーブル２２上面の所定位置には、計測部材として、複数の基準マークＦＭ１、ＦＭ２が形成された基準板５０が設けられている。本実施形態においては、基準板５０は、計測テーブル２２に設けられた第３ホルダＰＨ３に着脱可能に保持される。また、計測テーブル２２の上面の所定位置には、計測部材として、スリット部６１が形成されたスリット板６０が設けられている。本実施形態においては、スリット板６０は、計測テーブル２２に設けられた第４ホルダＰＨ４に着脱可能に保持される。また、計測テーブル２２の上面の所定位置には、計測部材として、開口パターン７１が形成された上板７０が設けられている。本実施形態においては、上板７０は、計測テーブル２２に設けられた第５ホルダＰＨ５に着脱可能に保持される。

基準板５０は、低熱膨張材料からなる基材５１と、基材５１上に形成され、アライメントシステムＲＡで計測される第１基準マークＦＭ１と、基材５１上に形成され、アライメントシステムＡＬＧで計測される第２基準マークＦＭ２とを備えている。第１、第２基準マークＦＭ１、ＦＭ２は、Ｃｒ（クロム）等の金属で形成されている。

基準板５０の表面は、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、基準板５０の表面は、フッ素を含む材料の膜５０ｆで形成されている。本実施形態においては、基準板５０の表面を形成する膜５０ｆは、光（露光光ＥＬ）を透過可能なフッ素を含む透明な材料で形成されている。膜５０ｆを形成するためのフッ素を含む透明な材料としては、例えば、旭硝子社製「サイトップ」を用いることができる。

スリット板６０は、ガラス板部材６４の上面中央に設けられたＣｒ（クロム）等からなる遮光膜６２と、その遮光膜６２の周囲、すなわちガラス板部材６４の上面のうち遮光膜６２以外の部分に設けられたアルミニウム等からなる反射膜６３と、遮光膜６２の一部に形成された開口パターンであるスリット部６１とを備えている。スリット部６１においては透明部材であるガラス板部材が露出しており、光はスリット部６１を透過可能である。ガラス板部材６４の形成材料としては、露光光ＥＬに対する透過性の良い合成石英あるいは螢石などが用いられる。スリット部６１は、遮光膜６２を例えばエッチング処理することで形成可能である。スリット板６０は、例えば特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書）、特開２００２−１９８３０３号公報等に開示されているような空間像計測システム６０Ｓの一部を構成する。スリット板６０の下方には、空間像計測システム６０Ｓの一部を構成する受光素子６６が配置されている。

スリット板６０の表面は、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、スリット板６０の表面は、フッ素を含む材料の膜６０ｆで形成されている。スリット板６０の表面を形成する膜６０ｆとしては、例えば、サイトップを用いることができる。

上板７０は、ガラス板部材７４の上面に設けられたＣｒ（クロム）等からなる遮光膜７２と、その遮光膜７２の一部に形成された開口パターン７１とを備えている。開口パターン７１においては透明部材であるガラス板部材が露出しており、光は開口パターン７１を透過可能である。ガラス板部材７４の形成材料としては、露光光ＥＬに対する透過性の良い合成石英あるいは螢石などが用いられる。開口パターン７１は、遮光膜７２を例えばエッチング処理することで形成可能である。上板７０は、露光光ＥＬの露光エネルギーに関する情報（光量、照度、照度むら等）を計測する、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報（対応する米国特許第４，４６５，３６８号）等に開示されているように照度むらを計測可能な計測器、例えば特開２００１−２６７２３９号公報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するためのむら計測器、例えば特開平１１−１６８１６号公報（対応する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器（照度計測器）の一部を構成する。あるいは、上板７０が、例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット（対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書）等に開示されているような、波面収差計測器の一部を構成していてもよい。上板７０の下方には、これら計測器の一部を構成する受光素子が配置されている。

上板７０の表面は、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、上板７０の表面は、基準板５０、スリット板６０と同様、例えばサイトップの膜７０ｆで形成されている。

図５は、第３ホルダＰＨ３に保持された基準板５０を示す断面図である。基準板５０は、計測テーブル２２に設けられた第３ホルダＰＨ３に着脱可能に保持される。第３ホルダＰＨ３は、計測テーブル２２の上面の一部に設けられた凹部に配置されている。第３ホルダＰＨ３は、所謂ピンチャック機構を含み、基準板５０の裏面を支持する複数のピン状部材５２と、複数のピン状部材５２を囲むように形成された周壁５３と、周壁５３の内側に配置され、気体を吸引可能な吸引口５４とを有する。第３ホルダＰＨ３に保持された基準板５０の上面と、計測テーブル２２の上面とはほぼ同じ高さ（面一）になるように設定されている。

図５に示すように、制御装置７は、基準板５０を用いた計測処理を実行する際、第１光学素子８と基準板５０とを対向させ、その第１光学素子８と基準板５０との間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、露光光ＥＬ又は露光光ＥＬとほぼ同じ波長の光（紫外光）を、基準板５０に照射する。基準板５０は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した状態で、露光光ＥＬを照射される。

図６は、第４ホルダＰＨ４に保持されたスリット板６０を示す断面図である。図６に示すように、計測テーブル２２の上面の一部には開口が形成されており、計測テーブル２２の内部には、開口に接続する内部空間が形成されている。スリット板６０は、計測テーブル２２の開口近傍に配置された第４ホルダＰＨ４に着脱可能に保持される。第４ホルダＰＨ４は、所謂ピンチャック機構を含み、スリット部６１を透過した露光光ＥＬを遮らないように環状に形成された基材６７と、基材６７の内縁に沿うように基材６７上に形成された内側周壁６７Ａと、内側周壁６７Ａを囲むように基材６７上に形成された外側周壁６７Ｂと、内側周壁６７Ａと外側周壁６７Ｂとの間に形成され、スリット板６０の裏面を支持する複数のピン状部材６８と、内側周壁６７Ａと外側周壁６７Ｂとの間に配置され、気体を吸引可能な吸引口６９とを有する。第４ホルダＰＨ４に保持されたスリット板６０の上面と、計測テーブル２２の上面とはほぼ同じ高さ（面一）になるように設定されている。

空間像計測システム６０Ｓの少なくとも一部は、計測テーブル２２の内部空間に配置されている。空間像計測システム６０Ｓは、スリット板６０と、計測テーブル２２の内部空間においてスリット部６１の下方に配置された光学系６５と、光学系６５を介した光（露光光ＥＬ）を受光可能な受光素子６６とを備えている。

図６に示すように、制御装置７は、スリット板６０を用いた計測処理を実行する際、第１光学素子８とスリット板６０とを対向させ、その第１光学素子８とスリット板６０との間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、露光光ＥＬをスリット板６０に照射する。スリット板６０は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した状態で、露光光ＥＬを照射される。

なお、図示は省略するが、計測テーブル２２には、上板７０を着脱可能に保持する第５ホルダＰＨ５が設けられており、上板７０は、計測テーブル２２の第５ホルダＰＨ５に着脱可能に保持される。第５ホルダＰＨ５に保持された上板７０の上面と、計測テーブル２２の上面とはほぼ同じ高さ（面一）になるように設定されている。

また、制御装置７は、上板７０を用いた計測処理を実行する際、第１光学素子８と上板７０とを対向させ、その第１光学素子８と上板７０との間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、露光光ＥＬを上板７０に照射する。上板７０は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した状態で、露光光ＥＬを照射される。

また、本実施形態においては、各計測部材５０、６０、７０の上面以外の計測テーブル２２の上面は、ＰＦＡ等、フッ素を含む材料の膜で形成されており、液体ＬＱに対して撥液性を有する。

また、基板テーブル１２のプレート部材Ｔの上面と、計測テーブル２２の上面とはほぼ同じ高さ（面一）となるように設定されている。

基板テーブル１２に保持された基板Ｐの露光処理を実行する場合等においては、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置に基板テーブル１２（基板Ｐ）が配置され、その第１光学素子８と基板テーブル１２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳが形成される。計測テーブル２２を用いて計測処理を実行する場合等においては、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置に計測テーブル２２が配置され、その第１光学素子８と計測テーブル２２との間に液浸空間ＬＳが形成される。本実施形態においては、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレットに開示されているように、制御装置７は、基板テーブル１２及び計測テーブル２２が第１光学素子８との間で液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置を含むガイド面ＧＦの所定領域内で、基板テーブル１２（プレート部材Ｔ）の上面と計測テーブル２２の上面とを接近又は接触させた状態で、駆動システム５を用いて、第１光学素子８に対して、基板テーブル１２と計測テーブル２２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、制御装置７は、液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、基板テーブル１２の上面と計測テーブル２２の上面との間で液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動可能である。

制御装置７は、基板テーブル１２に保持された基板Ｐの露光処理、及び計測テーブル２２を用いた計測処理の少なくとも一方を行うとき、第１光学素子８と基板テーブル１２及び計測テーブル２２の少なくとも一方との間に液浸空間ＬＳを形成する。また、制御装置７は、基板テーブル１２及び計測テーブル２２のいずれか一方のテーブルを投影光学系ＰＬから離したときには、他方のテーブルを第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置に配置するので、ノズル部材３０を用いて、第１光学素子８の光射出側の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たし続けることができる。

次に、本実施形態に係る表面処理方法の一例について説明する。

上述のように、例えば、スリット板６０を用いた計測処理においては、制御装置７は、第１光学素子８とスリット板６０とを対向させ、その第１光学素子８とスリット板６０との間に液浸空間ＬＳを形成し、スリット板６０と液体ＬＱとを接触させた状態で、スリット板６０に露光光ＥＬを照射する。そして、スリット板６０を用いた計測処理が終了すると、制御装置７は、スリット板６０の表面から液体ＬＱを取り去るために、計測ステージ２を所定の移動条件（速度、加速度、移動方向を含む）で移動して、スリット板６０を、第１光学素子８と対向する第１位置とは別の位置に移動する。

スリット板６０の表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行した後においても、スリット板６０の表面状態によっては、そのスリット板６０の表面に液体ＬＱ（例えば液体ＬＱの滴）が残留する可能性がある。また、第１光学素子８（液浸空間ＬＳ）に対して、スリット板６０（計測ステージ２）を所定の移動条件でＸＹ方向に移動した場合、スリット板６０の表面状態によっては、液浸空間ＬＳ（液浸空間ＬＳの形状）を所望状態に維持することが困難となる可能性がある。特に、スループットの向上等を目的として、スリット板６０（計測ステージ２）の移動速度を高めた場合、液体ＬＱが残留したり、液浸空間ＬＳを所望状態に維持できず、液体ＬＱが漏出したりする可能性が高くなる。

同様に、基準板５０を用いた計測処理においては、制御装置７は、第１光学素子８と基準板５０とを対向させ、その第１光学素子８と基準板５０との間に液浸空間ＬＳを形成し、基準板５０と液体ＬＱとを接触させた状態で、基準板５０に露光光ＥＬを照射する。そして、基準板５０を用いた計測処理が終了すると、制御装置７は、基準板５０の表面から液体ＬＱを取り去るために、計測ステージ２を所定の移動条件で移動して、基準板５０を、第１光学素子８と対向する第１位置とは別の位置に移動する。

基準板５０の表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行した後においても、基準板５０の表面状態によっては、その基準板５０の表面に液体ＬＱが残留する可能性がある。また、第１光学素子８（液浸空間ＬＳ）に対して、基準板５０（計測ステージ２）を所定の移動条件でＸＹ方向に移動した場合、基準板５０の表面状態によっては、液浸空間ＬＳ（液浸空間ＬＳの形状）を所望状態に維持することが困難となる可能性がある。

同様に、上板７０を用いた計測処理においては、制御装置７は、第１光学素子８と上板７０とを対向させ、その第１光学素子８と上板７０との間に液浸空間ＬＳを形成し、上板７０と液体ＬＱとを接触させた状態で、上板７０に露光光ＥＬを照射する。上板７０に関しても、その上板７０の表面状態によっては、液体ＬＱが残留したり、液浸空間ＬＳを所望状態に維持できなくなる可能性がある。

また、基板Ｐの露光処理においては、制御装置７は、第１光学素子８と基板ステージ１（プレート部材Ｔ、基板Ｐを含む）とを対向させ、その第１光学素子８と基板ステージ１との間に液浸空間ＬＳを形成し、基板ステージ１（プレート部材Ｔ、基板Ｐを含む）とを接触させた状態で、基板ステージ１に露光光ＥＬを照射する。上述のように、基板Ｐの表面の周縁領域（エッジショット）に露光光ＥＬが照射されるとき、プレート部材Ｔの少なくとも一部が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した状態で、露光光ＥＬを照射される可能性がある。そして、基板Ｐの露光処理が終了すると、制御装置７は、基板ステージ１の表面（プレート部材Ｔの表面、基板Ｐの表面を含む）から液体ＬＱを取り去るために、基板ステージ１を所定の移動条件で移動して、基板ステージ１を、第１光学素子８と対向する第１位置とは別の位置に移動する。

基板ステージ１のプレート部材Ｔの表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行した後においても、プレート部材Ｔの表面状態によっては、そのプレート部材Ｔの表面に液体ＬＱ（例えば液体ＬＱの滴）が残留する可能性がある。また、第１光学素子８（液浸空間ＬＳ）に対して、プレート部材Ｔ（基板ステージ１）を所定の移動条件でＸＹ方向に移動した場合、プレート部材Ｔの表面状態によっては、液浸空間ＬＳ（液浸空間ＬＳの形状）を所望状態に維持することが困難となる可能性がある。特に、スループットの向上等を目的として、プレート部材Ｔ（基板ステージ１）の移動速度を高めた場合、液体ＬＱが残留したり、液浸空間ＬＳを所望状態に維持できず、液体ＬＱが漏出したりする可能性が高くなる。

本発明者は、スリット板６０、基準板５０、上板７０、プレート部材Ｔ、基板テーブル１２、及び計測テーブル２２等、各部材の表面エネルギーを調整することによって、それら各部材の表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行した後において、その部材の表面に液体ＬＱが残留することを抑制できるとともに、第１光学素子８（液浸空間ＬＳ）に対して、その部材を所定の移動条件でＸＹ方向に移動した場合において、液浸空間ＬＳ（液浸空間ＬＳの形状）を所望状態に維持できることを見出した。すなわち、本発明者は、部材の表面エネルギーが、液体ＬＱの残留を抑制すること、及び液浸空間ＬＳを所望状態に維持することに寄与することを見出した。

以下の説明において、スリット板６０、基準板５０、上板７０、プレート部材Ｔ、基板テーブル１２、及び計測テーブル２２等、第１光学素子８の光射出面と対向する位置、すなわち第１光学素子８からの露光光ＥＬが照射可能な位置に移動可能（配置可能）であり、第１光学素子８との間で液浸空間ＬＳを形成可能な部材を適宜、部材Ｓ、と総称する。

本発明者は、部材Ｓの表面エネルギーを減少させ、部材Ｓの表面の液体ＬＱに対する撥液性を高めることによって、部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行した後、その部材Ｓの表面に液体ＬＱが残留することを抑制できることを見出した。また、本発明者は、部材Ｓの表面エネルギーを減少させ、部材Ｓの撥液性を高めることによって、第１光学素子８（液浸空間ＬＳ）に対して、部材Ｓを所定の移動条件（速度、加速度、移動方向を含む）でＸＹ方向に移動した場合においても、液浸空間ＬＳ（液浸空間ＬＳの形状）を所望状態に維持できることを見出した。

一般に、部材Ｓの表面エネルギーに応じて、その部材Ｓの表面特性（撥液性）が変化する。表面エネルギーに応じて変化する表面特性（撥液性）の指標となるパラメータとして、部材Ｓの表面における液体ＬＱの静的接触角θ、転落角（滑落角）α、及び後退接触角θ_Ｒ等が挙げられる。部材Ｓの表面エネルギーが変化すると、部材Ｓの表面における液体ＬＱの静的接触角θ、転落角α、及び後退接触角θ_Ｒの少なくとも１つが変化する。例えば、表面エネルギーが増大すると、静的接触角θは小さくなり、転落角αは大きくなり、後退接触角θ_Ｒは小さくなる。表面エネルギーが減少すると、静的接触角θは大きくなり、転落角αは小さくなり、後退接触角θ_Ｒは大きくなる。

ここで、図７を参照しながら、静的接触角θ、転落角α、及び後退接触角θ_Ｒについて説明する。図７（Ａ）に示すように、部材Ｓの表面における液体ＬＱの静的接触角θとは、部材Ｓの表面に液体ＬＱの滴を付着させ、静止した状態での滴の表面と部材Ｓの表面とがなす角度（液体の内部にある角度をとる）を言う。

図７（Ｂ）に示すように、転落角（滑落角）αとは、部材Ｓの表面に液体ＬＱの滴を付着させた状態で、その部材Ｓの表面を水平面に対して傾斜させたとき、部材Ｓの表面に付着していた液体ＬＱの滴が、重力作用によって下方に滑り出す（移動を開始する）ときの角度を言う。換言すれば、転落角αとは、液体ＬＱの滴が付着した部材Ｓの表面を傾けたとき、その滴が滑り落ちる臨界角度を言う。

後退接触角θ_Ｒとは、部材Ｓの表面に液体ＬＱの滴を付着させた状態で、その部材Ｓの表面を水平面に対して傾斜させたとき、部材Ｓの表面に付着していた液体ＬＱの滴が、重力作用によって下方に滑り出す（移動を開始する）ときの、滴の後側の接触角を言う。換言すれば、後退接触角θ_Ｒとは、液体ＬＱの滴が付着した部材Ｓの表面を傾けたとき、その滴が滑り落ちる滑落角αの臨界角度における、滴の後側の接触角を言う。

なお、部材Ｓの表面に付着していた液体ＬＱの滴が、重力作用によって下方に滑り出す（移動を開始する）ときとは、滴が移動を開始する瞬間を意味するが、移動を開始する直前、及び移動を開始する直後の少なくとも一部の状態であってもよい。

本発明者は、液体ＬＱの残留を抑制し、液浸空間ＬＳを所望状態に維持するためには、部材Ｓの表面エネルギーを減少させて、部材Ｓの表面の撥液性を高め、部材Ｓの表面における液体ＬＱの静的接触角θを大きくし、転落角αを小さくし、後退接触角θ_Ｒを大きくすることが良いことを見出した。

一方で、本発明者は、液体ＬＱと接触した状態で部材Ｓの表面に露光光ＥＬが照射されることによって、その部材Ｓの表面エネルギーが増大することを見出した。特に、露光光ＥＬの照射によって、表面エネルギーに応じて変化する表面特性（撥液性）の指標となるパラメータのうち、転落角αが第１許容値以上に大きくなり、後退接触角θ_Ｒが第２許容値以下に小さくなることを見出した。ここで、第１、第２許容値とは、部材Ｓの表面における液体ＬＱの残留を抑制でき、液浸空間ＬＳを所望状態に維持できる転落角α、後退接触角θ_Ｒに関する値であって、転落角αが第１許容値以上となり、後退接触角θ_Ｒが第２許容値以下となると、液体ＬＱの残留等の不具合が生じる確率が高くなる。

そして、本発明者は、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、部材Ｓにエネルギーを与える動作を実行することによって、その部材Ｓの表面エネルギーを減少できることを見出した。すなわち、本発明者は、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって増大した部材Ｓの表面エネルギーを、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、部材Ｓにエネルギーを与える動作を実行することによって減少できることを見出した。

具体的には、本発明者は、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって撥液性が劣化（低下）した部材Ｓの表面の撥液性を、例えば窒素ガス等の所定の流体と接触させた状態で、その部材Ｓの表面に例えば紫外光を照射することによって、回復できることを見出した。

より具体的には、本発明者は、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって第１許容値以上に大きくなった転落角αを、第１許容値以下に小さくすることができ、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって第２許容値以下に小さくなった後退接触角θ_Ｒを、第２許容値以上に大きくすることができることを見出した。

図８は、液体ＬＱと部材Ｓの表面とを接触させた状態で、その部材Ｓの表面に液体ＬＱを介して露光光ＥＬ（紫外光）を照射した場合における、露光光ＥＬの照射量と転落角α及び後退接触角θ_Ｒとの関係を導出するために行った実験結果を示すグラフである。横軸は、露光光（紫外光）ＥＬの照射量（単位：ｋＪ／ｃｍ^２）、縦軸は、転落角α及び後退接触角θ_Ｒの角度である。本実験では、サンプルとして、スリット板６０を用いた。上述のように、スリット板６０の表面は、フッ素を含む材料の膜６０ｆで形成されている。

図８に示すように、露光光ＥＬの照射量（積算露光量）が増すにつれて、転落角αが第１許容値以上に大きくなり、後退接触角θ_Ｒが第２許容値以下に小さくなることが分かる。

そこで、本実施形態の表面処理方法においては、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、具体的には、部材Ｓの表面の撥液性を向上させ、転落角αを小さくし、後退接触角θ_Ｒを大きくするために、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、その部材Ｓにエネルギーを与える動作を実行する。

図９は、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理装置８０Ａの一例を示す図である。なお、図９に示す実施形態においては、部材Ｓとしてスリット板６０を用いる。図９において、表面処理装置８０Ａは、部材Ｓ（スリット板６０）の表面と接触させるように所定の流体を供給する流体供給装置８１と、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、部材にエネルギーを与えるエネルギー供給装置８２Ａとを備えている。また、表面処理装置８０Ａは、部材Ｓを収容可能なチャンバ装置８３と、チャンバ装置８３の内部に配置され、部材Ｓの下面（裏面）を保持するホルダ部材８４とを備えている。

図９における部材Ｓであるスリット板６０は、計測テーブル２２の第４ホルダＰＨ４に着脱可能に保持されており、表面処理装置８０Ａで処理されるときには、第４ホルダＰＨ４から取り外され、表面処理装置８０Ａのチャンバ装置８３の内部に収容される。また、表面処理装置８０Ａにおいて部材Ｓを処理するに際し、その部材Ｓの表面からは液体ＬＱが取り去られている。

本実施形態においては、流体供給装置８１は、ドライな窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置を含む。窒素ガス供給装置８１は、チャンバ装置８３の内部に窒素ガスを供給する。窒素ガス供給装置８１よりチャンバ装置８３の内部に供給された窒素ガスは、チャンバ装置８３の内部において、ホルダ部材８４に保持されている部材Ｓの表面にもたらされ、その部材Ｓの表面と接触する。

本実施形態においては、エネルギー供給装置８２Ａは、紫外光Ｌｕを照射する紫外光照射装置を含む。本実施形態においては、紫外光照射装置８２Ａは、露光光ＥＬとほぼ同じ波長の光（紫外光）Ｌｕを射出する。上述のように、本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられており、紫外光照射装置８２Ａから射出される紫外光Ｌｕとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。なお、紫外光Ｌｕとして、露光光ＥＬよりも短い波長を有する光を用いてもよい。例えば、紫外光Ｌｕとして、低圧水銀ランプを光源とする波長１８５ｎｍの紫外光を使用してもよい。

紫外光照射装置８２Ａの光射出面は、チャンバ装置８３の内部において、ホルダ部材８４に保持された部材Ｓの表面と対向するように配置されている。紫外光照射装置８２Ａは、窒素ガスと接触している状態の部材Ｓの表面に紫外光を照射する。これにより、部材Ｓの表面エネルギーが減少される。

上述のように、部材Ｓ（スリット板６０）の表面エネルギーは、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって増大する。すなわち、部材Ｓ（スリット板６０）の表面における転落角αは、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって大きくなり、部材Ｓ（スリット板６０）の表面における後退接触角θ_Ｒは、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって小さくなる。表面処理装置８０Ａは、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって増大した部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために（部材Ｓの表面の撥液性を回復させるために）、部材Ｓの表面と窒素ガスとを接触させた状態で、その部材Ｓに紫外光Ｌｕを照射する。部材Ｓの表面エネルギーは、表面処理装置８０Ａによって処理されることによって減少する。すなわち、部材Ｓの表面の撥液性は、表面処理装置８０Ａによって処理されることによって回復し、部材Ｓの表面における転落角αは、表面処理装置８０Ａによって処理されることによって小さくなり、部材Ｓの表面における後退接触角θ_Ｒは、表面処理装置８０Ａによって処理されることによって大きくなる。

本実施形態においては、表面処理装置８０Ａを用いた部材Ｓに対する表面処理動作は、定期的に実行される。表面処理装置８０Ａを用いた部材Ｓに対する表面処理動作は、例えば基板Ｐを所定枚数露光処理した毎、ロット毎、所定時間間隔毎等に実行することができる。

次に、紫外光を照射することによって部材Ｓの表面エネルギーが減少する原理について説明する。

図１０は、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射される部材Ｓの表面を示す模式図である。本実施形態においては、液体ＬＱは水であり、極性を有する。部材Ｓの表面は、フッ素を含む材料の膜Ｓｆで形成されている。膜Ｓｆは、上述の膜５０ｆ、６０ｆ、７０ｆ、Ｔｆの少なくとも１つを含む。膜Ｓｆは、主にフッ素原子と炭素原子とを主成分とするフッ素系樹脂（フッ化炭素樹脂）である。上述のように、膜Ｓｆは、例えばＰＦＡ、サイトップ等で形成され、一部に酸素原子等を有する。酸素原子が結合している部分では局所的に極性を形成し、これにより、膜Ｓｆの少なくとも一部は、極性分子となる。なお、図１０に示す分子構造は一例であり、これに限定されるものではない。

液体ＬＱと接触する前、あるいは液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射される前の初期状態においては、膜Ｓｆは、例えば大気等の気体と接触している。膜Ｓｆが大気等の気体と接触している初期状態においては、膜Ｓｆと大気（気体）との界面エネルギーを小さくするために、膜Ｓｆの表面に、フッ素原子（フッ素基）が配置される。膜Ｓｆの表面にフッ素原子が配置されることによって、膜Ｓｆの表面エネルギーは小さくなり、その膜Ｓｆの表面は高い撥液性を有する。

図１０（Ａ）に示すように、極性を有する液体ＬＱと、極性を有する分子（極性分子）を含む膜Ｓｆとが接触した状態で、部材Ｓの表面を形成する膜Ｓｆに露光光ＥＬを照射する。露光光ＥＬが照射されることによって、その膜Ｓｆにエネルギーが与えられる。すると、膜Ｓｆ中の分子が動きやすくなり、膜Ｓｆと液体ＬＱとの間で界面の分子配列が変化する。この場合、液体ＬＱは極性を有しているので、膜Ｓｆと液体ＬＱとの界面エネルギーを小さくするために、膜Ｓｆ中の酸素原子結合部（分子内極性部）が分子内極性部を界面に露出するように動き、図１０（Ｂ）に示すように、膜Ｓｆの表面に、酸素原子結合部（分子内極性部）が配置される。膜Ｓｆの表面に、酸素原子結合部（分子内極性部）が配置されることによって、膜Ｓｆの表面エネルギーは増大し、その膜Ｓｆの撥液性は劣化する。

図１１（Ａ）は、本実施形態に係る表面処理方法を示す模式図である。上述のように、本実施形態においては、図１１（Ａ）に示すように、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）と窒素ガスとを接触させた状態で、その部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）に紫外光Ｌｕを照射する。窒素ガスは、液体（水）ＬＱよりも極性が小さい流体であり、ほぼ無極性である。本実施形態においては、ほぼ無極性の窒素ガスと部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）とが接触した状態で、部材Ｓの表面を形成する膜Ｓｆに紫外光Ｌｕを照射する。紫外光Ｌｕが照射されることによって、その膜Ｓｆにエネルギーが与えられる。すると、膜Ｓｆ中の分子が動きやすくなり、膜Ｓｆと窒素ガスとの間で界面の分子配列が変化する。この場合、膜Ｓｆと窒素ガスとの界面エネルギーを小さくするために、膜Ｓｆ中の酸素原子結合部（分子内極性部）が分子内極性部を界面から隠すように動き、窒素ガスから離れようとし、図１１（Ｂ）に示すように、膜Ｓｆの表面に、フッ素原子（フッ素基）が配置される。膜Ｓｆの表面に、フッ素原子（フッ素基）が配置されることによって、膜Ｓｆの表面エネルギーは減少し、その膜Ｓｆの表面の撥液性は回復する。

このように、部材Ｓの表面と液体ＬＱとを接触させた状態で、液体ＬＱを介して部材Ｓの表面に露光光ＥＬを照射し、その部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去った後、部材Ｓの表面と窒素ガスとを接触させた状態で、部材Ｓの表面に紫外光Ｌｕを照射することによって、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射されることによって一旦増大した部材Ｓの表面エネルギーを減少させることができる。

図１２は、本実施形態に係る表面処理方法の効果を説明するための模式図である。図１２のグラフＳＴ１は、初期状態の表面エネルギーを示すものである。この初期状態では、膜Ｓｆは、例えば大気等の気体と接触している。膜Ｓｆが大気等の気体と接触している初期状態においては、膜Ｓｆの表面エネルギーは小さく、その膜Ｓｆの表面は高い撥液性を有する。

そして、極性を有する液体ＬＱと膜Ｓｆとが接触した状態で、その膜Ｓｆに露光光ＥＬが照射されると、図１２のグラフＳＴ２で示すように、膜Ｓｆの表面エネルギーは著しく増大し、その膜Ｓｆの撥液性は著しく劣化（低下）する。

その後、部材Ｓ（膜Ｓｆ）の表面から液体ＬＱを取り去った後、膜Ｓｆと窒素ガスとを接触させた状態で、その膜Ｓｆに紫外光Ｌｕを照射すると、図１２のグラフＳＴ３で示すように、膜Ｓｆの表面エネルギーを減少させることができ、その膜Ｓｆの撥液性を回復させることができる。

なお、図１２のグラフＳＴ１’で示す初期状態の膜Ｓｆに対して、その膜Ｓｆに液体ＬＱを接触させることなく、大気と接触させた状態で、露光光ＥＬ（紫外光）を照射することによって、図１２のグラフＳＴ２’で示すように、膜Ｓｆの表面エネルギーが増大し、その膜Ｓｆの撥液性が劣化する可能性がある。しかしながら、初期状態ＳＴ１’における膜Ｓｆの表面エネルギーと、大気と接触した状態で露光光ＥＬが照射された後の状態ＳＴ２’の膜Ｓｆの表面エネルギーとの差（初期状態ＳＴ１’に対する状態ＳＴ２’の膜Ｓｆの表面エネルギーの増加量）は、初期状態ＳＴ１における膜Ｓｆの表面エネルギーと、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬが照射された後の状態ＳＴ２の膜Ｓｆの表面エネルギーとの差（初期状態ＳＴ１に対する状態ＳＴ２の膜Ｓｆの表面エネルギーの増加量）よりも小さいと考えられる。したがって、液体ＬＱと接触した状態で露光光ＥＬ（紫外光）が照射されることによって著しく増大した表面エネルギーを有する膜Ｓｆの表面を、本実施形態に係る表面処理方法で処理することによって、その膜Ｓｆの表面エネルギー（転落角α、後退接触角θ_Ｒ）を、許容レベル（第１許容値、第２許容値）まで回復させることができる。

図１３は、本実施形態に係る表面処理方法の効果を確認するために行った実験の結果を示す模式図である。実験では、液体ＬＱと接触した状態で部材Ｓの表面に露光光ＥＬ（紫外光）を照射する動作と、部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去った後、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、窒素ガスと接触させた状態で部材Ｓの表面に紫外光Ｌｕを照射する動作とのそれぞれを実行した。図１３は、その実験における部材Ｓの表面における転落角α、後退接触角θ_Ｒを計測した実験結果を示す図である。図１３に示すように、液体ＬＱと接触した状態で部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）に露光光ＥＬを照射することによって、転落角αは大きくなり、後退接触角θ_Ｒは小さくなる。その後、部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）から液体ＬＱを取り去った後、その部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）と窒素ガスとを接触させた状態で、紫外光Ｌｕを照射することによって、転落角αは小さくなり、後退接触角θ_Ｒは大きくなる。このように、部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）と窒素ガスとを接触させた状態で紫外光Ｌｕを照射することによって、部材Ｓの表面エネルギーを減少できることを確認できた。

なお、本実施形態においては、表面処理装置８０Ａで処理される部材Ｓがスリット板６０である場合を例にして説明したが、もちろん、基準板５０、上板７０、及びプレート部材Ｔ等を表面処理装置８０Ａで処理して、その表面エネルギーを減少（撥液性を回復）させることもできる。上述のように、プレート部材Ｔは、基板テーブル１２の第２ホルダＰＨ２に着脱可能に保持されており、第２ホルダＰＨ２から取り外すことができるので、プレート部材Ｔを表面処理装置８０Ａで処理するときには、そのプレート部材Ｔを第２ホルダＰＨ２から取り外すことによって、表面処理装置８０Ａのチャンバ装置８３の内部に収容することができる。同様に、基準板５０は、第３ホルダＰＨ３に着脱可能に保持され、上板７０は、第５ホルダＰＨ５に着脱可能に保持されているので、表面処理装置８０Ａで、それら基準板５０、上板７０を処理するときには、第３ホルダＰＨ３、第５ホルダＰＨ５から取り外すことによって、チャンバ装置８３の内部に収容可能である。

以下、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する動作の一例について説明する。

まず、制御装置７は、第１光学素子８と基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方とを対向させた状態で、ノズル部材３０を用いて、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たす。

そして、制御装置７は、基板Ｐを露光する前に、空間像計測システム６０Ｓを用いて、投影光学系ＰＬの結像特性を計測する。空間像計測システム６０Ｓを用いた計測処理を行うに際し、マスクステージ３には、空間像計測用パターンを有するマスクが保持される。なお、空間像計測用パターンは、デバイスを製造するためのデバイスパターンが形成されたマスクＭの一部に形成されてもよいし、空間像計測を行うための専用のマスクに形成されていてもよい。専用のマスクを用いた場合には、デバイス製造のために基板Ｐを露光するとき等においては、当然のことながら、マスクステージ３にはデバイスを形成するためのマスクＭが保持される。また、基板ステージ１には、デバイスを形成するための基板Ｐが予めロードされ、保持されている。

制御装置７は、スリット部６１が液体ＬＱで覆われるように、計測ステージ２の位置を制御し、ノズル部材３０を用いて、スリット板６０と第１光学素子８との間に液浸空間ＬＳを形成する。

そして、図６に示したように、制御装置７は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。露光光ＥＬは、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６０に照射される。スリット板６０のスリット部６１を通過した露光光ＥＬは、光学系６５を介して、受光素子６６に入射する。このように、空間像計測システム６０Ｓの受光素子６６は、投影光学系ＰＬ、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ、及びスリット部６１を介した露光光ＥＬを受光する。受光素子６６は、受光量に応じた光電変換信号（光量信号）を信号処理装置を介して制御装置７に出力する。制御装置７は、受光素子６６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。

また、空間像計測システム６０Ｓを用いた計測処理が完了した後、制御装置７は、必要に応じて、上板７０を用いた計測処理を実行する。上板７０を用いた計測処理を実行する際には、制御装置７は、計測ステージ２をＸＹ方向に移動し、第１光学素子８と上板７０とを対向させ、第１光学素子８と上板７０との間に液浸空間ＬＳを形成する。そして、制御装置７は、投影光学系ＰＬ及び液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して、上板７０の開口パターン７１に露光光ＥＬを照射し、その開口パターン７１の下方に設けられている受光素子を用いて、露光光ＥＬを計測する。

そして、制御装置７は、空間像計測システム６０Ｓを用いた計測処理等に基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性の調整処理（キャリブレーション処理）を行う。

また、制御装置７は、計測ステージ２をＸＹ方向に移動し、第１光学素子８と基準板５０とを対向させ、第１光学素子８と基準板５０との間に液浸空間ＬＳを形成する。そして、制御装置７は、計測ステージ２のＸＹ方向の位置を調整して、アライメントシステムＲＡの検出領域に、計測ステージ２の基準板５０上の第１基準マークＦＭ１を配置する。そして、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６を用いて、計測ステージ２の位置情報を計測しつつ、アライメントシステムＲＡを用いて、計測ステージ２の基準板５０上の第１基準マークＦＭ１を、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して検出する。具体的には、制御装置７は、投影光学系ＰＬと第１基準マークＦＭ１が設けられている基準板５０との間を液体ＬＱで満たした状態で、基準板５０上の第１基準マークＦＭ１と、それに対応するマスクＭ上のアライメントマークとを検出し、第１基準マークＦＭ１とそれに対応するマスクＭ上のアライメントマークとの位置関係を検出する。これにより、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内での第１基準マークＦＭ１の位置情報を求めることができる。また、マスクＭ上のパターンとアライメントマークとは所定の位置関係で形成されているため、制御装置７は、パターンの像の投影位置と第１基準マークＦＭ１との位置関係を求めることができる。

また、制御装置は、計測ステージ２のＸＹ方向の位置を調整し、アライメントシステムＡＬＧの検出領域に、計測ステージ２の基準板５０上の第２基準マークＦＭ２を配置する。そして、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６を用いて、計測ステージ２の位置情報を計測しつつ、アライメントシステムＡＬＧを用いて、計測ステージ２の基準板５０上の第２基準マークＦＭ２を、液体ＬＱを介さずに検出する。これにより、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内での第２基準マークＦＭ２の位置情報を求めることができる。また、アライメントシステムＡＬＧは、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内に検出基準位置を有しており、制御装置７は、アライメントシステムＡＬＧの検出基準位置と第２基準マークＦＭ２との位置関係を求めることができる。

基準板５０上の第１基準マークＦＭ１と第２基準マークＦＭ２とは所定の位置関係で形成されており、第１基準マークＦＭ１と第２基準マークＦＭ２との位置関係は既知である。制御装置７は、アライメントシステムＡＬＧの検出基準位置と第２基準マークＦＭ２との位置関係と、パターンの像の投影位置と第１基準マークＦＭ１との位置関係と、既知である第１基準マークＦＭ１と第２基準マークＦＭ２との位置関係とに基づいて、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内でのアライメントシステムＡＬＧの検出基準位置とマスクＭのパターン像の投影位置との位置関係（ベースライン情報）を導出することができる。なお、アライメントシステムＲＡによる第１基準マークＦＭ１の検出の後、アライメントシステムＡＬＧによる第２基準マークＦＭ２の検出を行ってもよいし、アライメントシステムＡＬＧによる第２基準マークＦＭ２の検出とアライメントシステムＲＡによる第１基準マークＦＭ１の検出とを同時に行うようにしてもよい。

計測ステージ２を用いた計測が終了した後、制御装置７は、基板ステージ１上の基板Ｐに対するアライメント処理を開始する。制御装置７は、基板ステージ１をＸＹ方向に移動し、アライメントシステムＡＬＧの検出領域に、基板Ｐ上の各ショット領域に対応するように設けられている複数のアライメントマークを順次配置する。そして、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６を用いて、基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、アライメントシステムＡＬＧを用いて、基板Ｐ上の複数のアライメントマークを、液体ＬＱを介さずに順次検出する。これにより、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内での基板Ｐ上のアライメントマークの位置情報を求めることができる。また、制御装置７は、アライメントシステムＡＬＧの検出基準位置とアライメントマークとの位置関係を求めることができる。

次に、制御装置は、基板Ｐ上の各アライメントマークの位置情報に基づいて、アライメントシステムＡＬＧの検出基準位置に対する、基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める。基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める際には、例えば特開昭６１−４４４２９号公報に開示されているような、所謂ＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）方式を用いて求めることができる。これにより、制御装置７は、アライメントシステムＡＬＧによって、基板Ｐ上のアライメントマークの検出を行い、基板Ｐ上に設けられた複数のショット領域それぞれの位置座標（配列座標）を決定することができる。また、制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６の出力から、アライメントシステムＡＬＧの検出基準位置に対して、基板Ｐ上の各ショット領域がどこに位置しているのかを知ることができる。

制御装置７は、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内でのアライメントシステムＡＬＧの検出基準位置と基板Ｐ上の各ショット領域との位置関係（検出基準位置に対するショット領域の配列情報）、及びレーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内でのアライメントシステムＡＬＧの検出基準位置とマスクＭのパターンの像の投影位置との位置関係に基づいて、レーザ干渉計６Ｐを含む計測システム６によって規定される座標系内での基板Ｐ上の各ショット領域とマスクＭのパターンの像の投影位置との関係を導出する。

そして、制御装置７は、基板Ｐ上の各ショット領域とマスクＭのパターンの像の投影位置との位置関係に基づいて、基板ステージ１上の基板Ｐの位置を制御し、基板Ｐ上の複数のショット領域を順次露光する。

制御装置７は、少なくともマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影している間、ノズル部材３０を用いて、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成し、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して、マスクＭを通過した露光光ＥＬを基板ステージに保持された基板Ｐに照射する。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が露光される。

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。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対して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と液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。

以上説明したように、部材Ｓの表面と窒素ガス等の所定の流体とを接触させた状態で、部材Ｓに紫外光Ｌｕを照射して、その部材Ｓ（膜Ｓｆ）にエネルギーを与えることによって、部材Ｓ（膜Ｓｆ）の表面エネルギーを減少させ、その部材Ｓ（膜Ｓｆ）の表面の撥液性を回復させることができる。したがって、液浸露光処理、あるいは液浸露光処理のための計測処理を実行する際、表面処理装置８０Ａで処理した後の部材Ｓを用いることによって、部材Ｓ上に液体ＬＱが残留することを抑制し、液浸空間ＬＳを所望状態に維持することができる。したがって、露光装置ＥＸの性能を維持でき、露光不良の発生を抑制しつつ、基板Ｐを良好に露光して、所望の性能を有するデバイスを製造できる。

本実施形態においては、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、その部材Ｓの表面に紫外光Ｌｕを照射することによって、部材Ｓにエネルギーを与えている。使用する紫外光Ｌｕとして、露光光ＥＬ（ＡｒＦエキシマレーザ光）とほぼ同じ波長、又は露光光ＥＬよりも短い波長を有する光を用いることによって、部材Ｓにエネルギーを効率良く与えることができる。

なお、部材Ｓにエネルギーを与えるために照射される光Ｌｕは、紫外光でなくてもよい。例えば、液体ＬＱと接触した状態の部材Ｓに照射される露光光ＥＬが紫外光でない場合、部材Ｓにエネルギーを与えるために照射される光Ｌｕとして、（紫外光ではない）露光光ＥＬとほぼ同じ波長、又は露光光ＥＬよりも短い波長を有する光を用いることによって、部材Ｓにエネルギーを効率良く与えることができる。

また、部材Ｓにエネルギーを与えるために照射される光Ｌｕは、露光光ＥＬ（紫外光を含む）の波長よりも長い波長を有する光であってもよい。部材Ｓに光Ｌｕが照射されることによって、その部材Ｓが加熱され、部材Ｓにはその熱に基づくエネルギーが与えられる。したがって、部材Ｓの表面と所定の流体（窒素ガスなど）とを接触させた状態で、光Ｌｕの照射に基づくエネルギーによって、部材Ｓの表面エネルギーを減少させることができる。

なお、本実施形態においては、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理を実行する際、部材Ｓの表面と接触させる所定の流体として、窒素ガスを用いているが、所定の流体としては、液体ＬＱ（水）よりも極性が小さい流体であればよい。例えば、所定の流体として、アルゴンガス等の不活性ガスを用いてもよい。窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスは、ほぼ無極性であり、本実施形態に係る表面処理方法に用いるのに好適である。また、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスのみならず、液体ＬＱよりも極性が小さい気体であれば、任意の気体を使用可能である。

また、部材Ｓの表面と接触させる所定の流体として、ドライな気体を用いることも可能である。これにより、部材Ｓの表面エネルギーをより一層減少させることができる。

また、部材Ｓの表面と接触させる所定の流体としては、気体に限らず、液体ＬＱ（水）よりも極性が小さい流体であれば、液体を使用してもよい。例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系の液体（流体）であってもよい。

なお、本実施形態においては、露光光ＥＬの光路空間を満たすための液体ＬＱが水である場合を例にして説明したが、水以外の液体であってもよい。例えば、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。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。また、液体ＬＱとしては、投影光学系ＰＬ、あるいは基板Ｐの表面を形成する感光材の膜Ｒｇに対して安定なもの（例えば、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル）を用いることも可能である。部材Ｓの膜Ｓｆ、あるいは部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理時にその部材Ｓの表面と接触される所定の流体は、液体ＬＱ（液体ＬＱの物性等）に応じて定められる。

なお、本実施形態においては、部材Ｓの表面は撥液性の膜Ｓｆで形成されているが、部材Ｓ全体が撥液性を有する材料で形成されていてもよい。例えば、基板テーブル１２のプレート部材Ｔ全体を、撥液性を有する材料、例えば、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）等を含む材料で形成してもよい。そして、そのプレート部材Ｔの表面を、本実施形態に係る表面処理方法で処理することによって、撥液性を回復させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１４は、第２実施形態に係る表面処理装置８０Ｂを示す図である。図１４において、表面処理装置８０Ｂは、部材Ｓの表面と接触させるように所定の流体を供給する流体供給装置８１と、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるために、部材Ｓの表面と所定の流体とを接触させた状態で、部材Ｓにエネルギーを与えるエネルギー供給装置８２Ｂとを備えている。表面処理装置８０Ｂは、部材Ｓを収容可能なチャンバ装置８３と、チャンバ装置８３の内部に配置され、部材Ｓの下面（裏面）を保持するホルダ部材８４とを備えている。

本実施形態においては、流体供給装置８１は、ドライな窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置を含む。窒素ガス供給装置８１は、チャンバ装置８３の内部に窒素ガスを供給する。窒素ガス供給装置８１よりチャンバ装置８３の内部に供給された窒素ガスは、チャンバ装置８３の内部において、ホルダ部材８４に保持されている部材Ｓの表面にもたらされ、その部材Ｓの表面と接触する。なお、流体供給装置８１は、アルゴンガス等、窒素ガス以外の気体を供給してもよいし、液体ＬＱよりも極性が小さい液体を供給してもよい。

本実施形態においては、エネルギー供給装置８２Ｂは、部材Ｓを加熱可能な加熱装置を含む。本実施形態においては、加熱装置８２Ｂの少なくとも一部は、ホルダ部材８４に設けられている。加熱装置８２Ｂは、ホルダ部材８４に保持された部材Ｓを加熱可能である。

加熱装置８２Ｂは、ホルダ部材８４に保持されている部材Ｓを加熱することによって、窒素ガスと接触している状態の部材Ｓの表面（膜Ｓｆ）を加熱可能である。窒素ガスと接触している状態の部材Ｓの表面を形成する膜Ｓｆに、加熱装置８２Ｂから供給される熱に基づくエネルギーが供給されることによって、部材Ｓの表面エネルギーが減少される。

なお、本実施形態においては、エネルギー供給装置８２Ｂで部材Ｓを加熱することにより、その部材Ｓにエネルギーを与えているが、例えば、加熱した流体を部材Ｓの表面に供給することによって、その部材Ｓにエネルギーを与えてもよい。こうすることによっても、部材Ｓの表面エネルギーが減少される。例えば、加熱した気体（窒素ガスなど）を供給することができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１５は、第３実施形態に係る表面処理装置８０Ｃを示す図である。第３実施形態に係る表面処理装置８０Ｃは、第１光学素子８の近傍に配置され、第１光学素子８の光射出面側の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、液浸空間ＬＳを形成可能なノズル部材３０を含む。本実施形態においては、供給管３５の所定位置に、バルブ機構（流路切替機構）３５Ｂを介して、流体供給装置８１が接続されている。本実施形態においては、流体供給装置８１は、ドライな窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置を含む。

バルブ機構３５Ｂは、供給口３１と液体供給装置３６とを接続する流路を開けている状態において、供給口３１と流体供給装置８１とを接続する流路を閉じ、供給口３１と液体供給装置３６とを接続する流路を閉じている状態において、供給口３１と流体供給装置８１とを接続する流路を開ける。バルブ機構３５Ｂの動作は、制御装置７に制御される。

次に、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。以下、スリット板６０を表面処理する場合について説明する。上述の実施形態と同様、スリット板６０を用いた計測処理を実行するときには、制御装置７は、第１光学素子８の光射出面とスリット板６０とを対向させ、ノズル部材３０を用いて液浸空間ＬＳを形成する。液浸空間ＬＳを形成するときには、制御装置７は、バルブ機構３５Ｂを用いて、供給口３１と流体供給装置８１とを接続する流路を閉じる。

ノズル部材３０を含む表面処理装置８０Ｃを用いてスリット板６０の表面エネルギーを減少させるための表面処理を実行する場合、制御装置７は、液体供給装置３６の動作を停止したり、バルブ機構３５Ｂを制御する等して、供給口３１からの液体ＬＱの供給動作を停止する。そして、制御装置７は、回収口３２を用いた液体回収動作を実行し、スリット板６０の表面から液体ＬＱを取り去る。

制御装置７は、スリット板６０の表面から液体ＬＱを取り去った後、バルブ機構３５Ｂを用いて、供給口３１と流体供給装置８１とを接続する流路を開ける。そして、制御装置７は、スリット板６０を第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置の位置に配置した状態で、流体供給装置８１より流体（窒素ガス）を送出する。

流体供給装置８１から送出された流体（窒素ガス）は、供給管３５、及びノズル部材３０の内部に形成された供給流路を介して供給口３１に供給される。供給口３１は、流体供給装置８１からの流体（窒素ガス）を、第１位置に配置されているスリット板６０の表面に接触させるように供給する。

また、制御装置７は、供給口３１からの窒素ガス供給動作を並行して、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出させ、投影光学系ＰＬに入射させる。これにより、第１光学素子８の光射出面から露光光ＥＬが射出され、スリット板６０の表面に照射される。

このように、スリット板６０を第１位置に配置して、スリット板６０の表面と供給口３１からの窒素ガスとを接触させた状態で、第１光学素子８を介した露光光ＥＬ（紫外光）をスリット板６０に照射することによって、スリット板６０の表面エネルギーを減少させることができる。

なお、本実施形態においては、表面処理装置８０Ｃで処理される部材Ｓがスリット板６０である場合を例にして説明したが、もちろん、基準板５０、上板７０、及びプレート部材Ｔ等を表面処理装置８０Ｃで処理して、その表面エネルギーを減少（撥液性を回復）させることができる。これら各部材は、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置に移動可能（配置可能）であり、ノズル部材３０の供給口３１からの窒素ガスが供給可能であるとともに、第１光学素子８からの露光光ＥＬが照射可能である。

なお、本実施形態においても、流体供給装置８１から供給口３１を介して部材Ｓに供給される流体は、液体ＬＱよりも極性が小さいものであればよく、窒素ガスに限られず、アルゴンガス等、他の気体でもよいし、液体でもよい。また、部材Ｓの表面エネルギーを減少させる表面処理を実行するときに部材Ｓの表面と接触させる流体としては、大気（ドライエア）でもよい。第１光学素子８の光射出面側の空間が大気空間である場合には、供給口３１からの流体供給動作を省略したり、流体供給装置８１、バルブ機構３５Ｂ等の各種装置、機器を省略しても、部材Ｓの表面エネルギーを減少させる表面処理を実行するときに、部材Ｓの表面と所定の流体（大気）とを接触させることができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１６は、第４実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと別の位置に配置された表面処理装置８０Ｄとを備えている。表面処理装置８０Ｄは、紫外光Ｌｕを射出する光射出面を有し、第１光学素子８とは別の位置に配置された第２光学素子９と、第２光学素子９の近傍に配置され、窒素ガス等の流体を供給可能な供給口９１を有する供給部材９０とを有する。

基板ステージ１は、第１光学素子８の光射出面と対向する第１位置及び第２光学素子９の光射出面と対向する第２位置を含むガイド面ＧＦ上の所定領域内で移動可能である。計測ステージ２は、第１位置及び第２位置を含むガイド面ＧＦ上の所定領域内で基板ステージ１と独立して移動可能である。

本実施形態においては、第２光学素子９を含む表面処理装置８０Ｄは、第１光学素子８の＋Ｙ側に配置されており、計測ステージ２は、基板ステージ１の＋Ｙ側で移動する。

上述の実施形態と同様、基板ステージ１及び第２基板ステージ２のそれぞれは、第１位置に移動したときに、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する。

表面処理装置８０Ｄは、第２位置に配置された基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方に、第２光学素子９を介して紫外光Ｌｕを照射可能な紫外光照射装置８２Ｃを有する。紫外光照射装置８２Ｃから射出された紫外光Ｌｕは、第２光学素子９の入射面に入射し、その第２光学素子９の光射出面より射出される。第２光学素子９の光射出面から射出された紫外光Ｌｕは、第２位置に配置された基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方に照射される。

供給部材９０には、流体供給装置（窒素ガス供給装置）が接続されている。流体供給装置から送出された流体（窒素ガス）は、供給部材９０の供給口９１に供給される。供給部材９０の供給口９１は、第２位置に配置された基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方に、流体（窒素ガス）を供給する。

表面処理装置８０Ｄは、第２位置に配置された基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方に、供給口９１より窒素ガスを供給し、窒素ガスと接触させた状態で、第２光学素子９を介して紫外光Ｌｕを照射する。

図１６に示すように、本実施形態においては、制御装置７は、基板ステージ１を第１位置に配置して、基板ステージ１に液体ＬＱを接触させた状態で露光光ＥＬを照射する動作と、計測ステージ２を第２位置に配置して、計測ステージ２に紫外光Ｌｕを照射する動作の少なくとも一部とを並行して実行できる。すなわち、本実施形態においては、制御装置７は、基板ステージ１に保持された基板Ｐの液浸露光動作と、計測ステージ２の表面エネルギーを減少させるための表面処理動作とを並行して行うことができる。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１７は、第５実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。上述の第４実施形態と同様、露光装置ＥＸは、紫外光Ｌｕを射出する光射出面を有し、第１光学素子８とは別の位置に配置された第２光学素子９と、第２光学素子９の近傍に配置され、窒素ガス等の流体を供給可能な供給口９１を有する供給部材９０とを有する表面処理装置８０Ｄを備えている。

本実施形態においては、第２光学素子９を含む表面処理装置８０Ｄは、第１光学素子８の−Ｙ側に配置されており、基板ステージ１は、計測ステージ２の−Ｙ側で移動する。

図１７に示すように、本実施形態においては、制御装置７は、計測ステージ２を第１位置に配置して、計測ステージ２に液体ＬＱを接触させた状態で露光光ＥＬを照射する動作と、基板ステージ１を第２位置に配置して、基板ステージ１（プレート部材Ｔ等）に紫外光Ｌｕを照射する動作の少なくとも一部とを並行して実行できる。すなわち、本実施形態においては、制御装置７は、計測ステージ２を用いた計測動作と、基板ステージ１（プレート部材Ｔ等）の表面エネルギーを減少させるための表面処理動作とを並行して行うことができる。

なお、上述の第４実施形態と第５実施形態とを組み合わせることはもちろん可能である。すなわち、投影光学系ＰＬの＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに、表面処理装置８０Ｄを配置することができる。これにより、基板ステージ１及び計測ステージ２それぞれに対する表面処理動作を所定のタイミングで円滑に実行できる。

なお、上述の各実施形態においては、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理動作を、定期的に実行するように説明したが、例えばアライメントシステムＡＬＧで部材Ｓの表面の画像（光学像）を取得し、その取得した画像情報に基づいて、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理動作を実行するか否かを決定するようにしてもよい。上述のように、本実施形態のアライメントシステムＡＬＧは、ＣＣＤ等の撮像素子を有しており、部材Ｓの画像を取得可能である。部材Ｓの表面エネルギーが増大しているとき（部材Ｓの表面の撥液性が劣化しているとき）、部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行したにもかかわらず、その部材Ｓの表面に液体ＬＱ（滴）が残留している可能性が高い。そこで、制御装置７は、アライメントシステムＡＬＧを用いて取得した部材Ｓの表面の画像情報に基づいて、例えば、部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行したにもかかわらず、その部材Ｓの表面に液体ＬＱ（滴）が残留していると判断した場合、部材Ｓの表面の撥液性が劣化していると判断（推定）し、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理動作を実行する。

また、図１８に示すように、部材Ｓ（ここではスリット板６０）に、その部材Ｓの表面の温度を検出可能な温度センサ１００を設け、その温度センサ１００の検出結果に基づいて、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理動作を実行するか否かを決定するようにしてもよい。部材Ｓの表面エネルギーが増大しているとき（部材Ｓの表面の撥液性が劣化しているとき）、部材Ｓの表面から液体ＬＱを取り去る動作を実行したにもかかわらず、その部材Ｓの表面に液体ＬＱ（滴）が残留する可能性が高く、その残留した液体ＬＱの気化熱によって、部材Ｓの表面の温度が大きく変化（低下）する可能性が高くなる。そこで、制御装置７は、温度センサ１００の検出結果に基づいて、部材Ｓの表面の温度が大きく変化していることを検知した場合、部材Ｓの表面の撥液性が劣化して、その部材Ｓの表面に液体ＬＱ（滴）が残留し易くなっていると判断（推定）し、部材Ｓの表面エネルギーを減少させるための表面処理動作を実行する。

なお、上述の第１、第２実施形態において、表面処理装置８０Ａ、８０Ｂが露光装置ＥＸに設けられているように説明したが、露光装置ＥＸとは別の装置であってもよい。そして、その表面処理装置８０Ａ、８０Ｂを用いて、液浸露光装置ＥＸを構成する部材のみならず、液体を用いてデバイスを製造する製造装置、例えば基板上に感光材等を含む溶液を塗布する塗布装置、あるいは露光後の基板を現像液等を用いて現像する現像装置等の部材の表面処理を実行するようにしてもよい。これにより、それら製造装置を構成する各種部材の表面に液体が残留することを抑制でき、装置の性能の劣化を抑制できる。

なお、上述の各実施形態の投影光学系は、先端の第１光学素子８の像面（射出面）側の光路空間を液体で満たしているが、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、先端の第１光学素子８の物体面（入射面）側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。

なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む計測システム（干渉計システム）を用いて、マスクステージ、基板ステージ、及び計測ステージの各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。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態において、ノズル部材など液浸システムの構成は上述のものに限られず、例えば国際公開第２００４／０８６４６８号パンフレット、国際公開第２００５／０２４５１７号パンフレットに開示されている液浸システムを用いることもできる。

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、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ような複数（２つ）の基板ステージを備えたマルチステージ型（ツインステージ型）の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているように、計測ステージを備えていない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。

また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

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６，７７８，２５７号公報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電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。

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。

また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）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。

以上のように、本願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１９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、前述した実施形態に従って、マスクのパターンを基板に露光し、露光した基板を現像する基板処理（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。

第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 図１の一部を拡大した側断面図である。 基板ステージ及び計測ステージを示す斜視図である。 基板ステージ及び計測ステージを上方から見た平面図である。 基準板の近傍を示す側断面図である。 スリット板の近傍を示す側断面図である。 部材の表面特性の指標となるパラメータを説明するための模式図である。 露光光の照射量と部材の表面特性との関係を確認するために行った実験の結果を示す図である。 第１実施形態に係る表面処理装置を示す概略構成図である。 露光光が照射される膜の模式図である。 第１実施形態に係る表面処理方法で処理される膜の模式図である。 第１実施形態に係る表面処理方法の効果を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る表面処理方法の効果を確認するために行った実験の結果を示す模式図である。 第２実施形態に係る表面処理装置を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る表面処理装置を示す概略構成図である。 第４実施形態に係る表面処理装置を示す概略構成図である。 第５実施形態に係る表面処理装置を示す概略構成図である。 部材に設けられた温度センサを説明するための模式図である。 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。

符号の説明

１…基板ステージ、２…計測ステージ、５…駆動システム、６…計測システム、８…第１光学素子、９…第２光学素子、３０…ノズル部材、３１…供給口、３２…回収口、５０…基準板、５０ｆ…膜、６０…スリット板、６０ｆ…膜、７０…上板、７０ｆ…膜、８０Ａ〜８０Ｄ…表面処理装置、８１…流体供給装置、８２Ａ〜８２Ｃ…エネルギー供給装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明系、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｌｕ…紫外光、Ｐ…基板、Ｓ…部材、Ｓｆ…膜、Ｔ…プレート部材、Ｔｆ…膜

Claims (40)

1. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する液浸露光装置に使用される、 撥液性の表面を有する物体の表面処理方法であって、
   液体と接触した状態で紫外光が照射されることによって増大した前記物体の表面エネルギーを減少させるために、前記物体の表面と所定の流体とを接触させた状態で、前記物体にエネルギーを与える動作を含み、
   前記物体の表面は、フッ素を含む樹脂の膜で形成され、
   前記液体は、水又は極性を有する液体であり、
   前記所定の流体は、前記液体よりも極性が小さい流体である表面処理方法。
2. 前記膜の材料は、分子内極性部を含む請求項１記載の表面処理方法。
3. 前記所定の流体は、ほぼ無極性である請求項２記載の表面処理方法。
4. 前記所定の流体は、気体である請求項２又は３記載の表面処理方法。
5. 前記所定の流体は、不活性ガスを含む請求項４記載の表面処理方法。
6. 前記所定の流体は、窒素ガスを含む請求項５記載の表面処理方法。
7. 前記エネルギーを与える動作は、光を照射する動作を含む請求項１〜６のいずれか一項記載の表面処理方法。
8. 前記光は、紫外光を含む請求項７記載の表面処理方法。
9. 前記エネルギーを与える動作で前記物体に照射する前記光の波長は、前記液体と接触した状態の前記物体に照射する紫外光の波長と同じ、又は該紫外光の波長よりも短い請求項７記載の表面処理方法。
10. 前記エネルギーを与える動作は、加熱する動作を含む請求項１〜９のいずれか一項記載の表面処理方法。
11. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する液浸露光装置に使用される、 撥液性の膜で形成された表面を有する物体の表面処理方法であって、
    液体と接触した状態で紫外光が照射されることによって前記撥液性が低下した前記膜の撥液性を回復させるために、前記膜と所定の流体とを接触させた状態で、前記膜に紫外光を照射する動作を含み、
    前記撥液性の膜は、フッ素を含む樹脂であり、
    前記液体は、水又は極性を有する液体であり、
    前記所定の流体は、前記液体よりも極性が小さい流体である表面処理方法。
12. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する液浸露光装置に使用される、撥液性の表面を有する物体の表面処理装置であって、
    前記物体の表面と接触させるように所定の流体を供給する流体供給装置と、
    液体と接触した状態で紫外光が照射されることによって増大した前記物体の表面エネルギーを減少させるために、前記物体の表面と前記所定の流体とを接触させた状態で、前記物体にエネルギーを与えるエネルギー供給装置と、を備え、
    前記物体の表面は、フッ素を含む樹脂であり、
    前記液体は、水又は極性を有する液体であり、
    前記所定の流体は、前記液体よりも極性が小さい流体である表面処理装置。
13. 前記流体供給装置は、ドライな窒素ガスを供給する請求項１２記載の表面処理装置。
14. 前記エネルギー供給装置は、紫外光を照射する紫外光照射装置を含む請求項１２又は１３記載の表面処理装置。
15. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法において、
    前記露光光が照射可能な位置に配置される物体の表面を、請求項１〜１１のいずれか一項記載の表面処理方法で処理する動作を含む露光方法。
16. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法において、
    前記露光光が照射可能な位置に配置された物体の表面と前記液体とを接触させた状態で、前記液体を介して前記物体の表面に前記露光光を照射する動作と、
    前記液体と接触した状態で前記露光光が照射されることによって増大した前記物体の表面エネルギーを減少させるために、前記物体の表面と所定の流体とを接触させた状態で、前記物体にエネルギーを与える動作と、を含み、
    前記物体の表面は、フッ素を含む樹脂であり、
    前記液体は、水又は極性を有する液体であり、
    前記所定の流体は、前記液体よりも極性が小さい流体である露光方法。
17. 前記物体にエネルギーを与える動作は、前記物体の表面から前記液体を取り去った後に実行される請求項１６記載の露光方法。
18. 前記所定の流体は、気体である請求項１６又は１７記載の露光方法。
19. 前記所定の流体は、窒素ガスを含む請求項１８記載の露光方法。
20. 前記エネルギーを与える動作は、紫外光を照射する動作を含む請求項１６〜１９のいずれか一項記載の露光方法。
21. 前記露光光は、前記紫外光を含む請求項２０記載の露光方法。
22. 請求項１５〜２１のいずれか一項記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
23. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
    請求項１２〜１４のいずれか一項記載の表面処理装置を備えた露光装置。
24. 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
    前記液体と接触した状態で前記露光光が照射される物体と、
    前記液体と接触した状態で前記露光光が照射されることによって増大した前記物体の表面エネルギーを減少させために、前記物体の表面と所定の流体とを接触させた状態で、前記物体にエネルギーを与える表面処理装置と、を備え、
    前記物体の表面は、フッ素を含む樹脂であり、
    前記液体は、水又は極性を有する液体であり、
    前記所定の流体は、前記液体よりも極性が小さい流体である露光装置。
25. 前記所定の流体は、窒素ガスを含む請求項２４記載の露光装置。
26. 前記表面処理装置は、前記物体の表面と所定の流体とを接触させた状態で前記物体に紫外光を照射することによって、前記物体にエネルギーを与える請求項２４又は２５記載の露光装置。
27. 前記露光光を射出する光射出面を有する第１光学部材を備え、
    前記物体は、前記第１光学部材の光射出面と対向する第１位置を含む所定領域内で移動可能な物体である請求項２４〜２６のいずれか一項記載の露光装置。
28. 前記露光光は、前記紫外光を含み、
    前記物体は、前記第１位置に配置された状態で、前記第１光学部材を介して前記露光光が照射されることによって、前記エネルギーを与えられる請求項２７記載の露光装置。
29. 前記第１光学部材の近傍に配置され、前記第１光学部材の光射出面側の光路を液体で満たすように、前記物体との間で液浸空間を形成可能な液浸空間形成部材と、
    前記液浸空間形成部材に形成され、前記所定の流体を供給可能な供給口とを備えた請求項２８記載の露光装置。
30. 前記物体は、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージの少なくとも一部を含む請求項２７〜２９のいずれか一項記載の露光装置。
31. 前記物体は、計測ステージに着脱可能に保持され、前記液体と接触した状態で前記露光光が照射される、露光に関する計測を行うための計測部材を含む請求項３０記載の露光装置。
32. 前記物体は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージの少なくとも一部を含む請求項２７〜３１のいずれか一項記載の露光装置。
33. 前記物体は、前記基板ステージに着脱可能に保持され、前記液体を介して前記露光光が照射されるときに前記基板の周囲に配置される板状部材を含む請求項３２記載の露光装置。
34. 前記露光光を射出する光射出面を有する第１光学部材と、
    前記紫外光を射出する光射出面を有し、前記第１光学部材とは別の位置に配置された第２光学部材と、
    前記第１光学部材の光射出面と対向する第１位置及び前記第２光学部材の光射出面と対向する第２位置を含む所定領域内で移動可能な第１移動体と、
    前記所定領域内で前記第１移動体と独立して移動可能な第２移動体とを備え、
    前記物体は、前記第１、第２移動体の少なくとも一方を含む請求項２６記載の露光装置。
35. 前記第２光学部材の近傍に配置され、前記所定の流体を供給可能な供給口を備えた請求項３４記載の露光装置。
36. 前記第１移動体及び前記第２移動体の少なくとも一方は、前記第１位置に移動したときに、前記液体と接触する請求項３４又は３５記載の露光装置。
37. 前記第１移動体を前記第１位置に配置して、前記第１移動体に液体を接触させた状態で前記露光光を照射する動作と、前記第２移動体を前記第２位置に配置して、前記第２移動体に前記紫外光を照射する動作の少なくとも一部とが並行して実行される請求項３６記載の露光装置。
38. 前記第１移動体及び前記第２移動体の一方の移動体は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージであり、他方の移動体は、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージである請求項３７記載の露光装置。
39. 前記物体は、前記基板ステージに着脱可能に保持され、前記液体を介して前記露光光が照射されるときに前記基板の周囲に配置される板状部材、及び計測ステージに着脱可能に保持され、前記液体と接触した状態で前記露光光が照射される、露光に関する計測を行うための計測部材の少なくとも一方を含む請求項３８記載の露光装置。
40. 請求項２３〜３９のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。

Images