JP5264504B2 - 洗浄用液体、洗浄方法、液体発生装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄用液体、洗浄方法、液体発生装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。特に、液浸露光装置内で液体と接触する部材を洗浄するための洗浄用液体、洗浄方法、液体発生装置に関する。
本願は、２００６年１２月５日に出願された特願２００６−３２８２１４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

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、露光用液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット 特開２００４−２８９１２７号公報

液浸露光装置において、例えば露光用液体と接触する部材が汚染される可能性がある。露光装置の部材が汚染された状態を放置しておくと、汚染が拡大し、露光装置の性能（歩留まりなど）が劣化する可能性がある。露光装置の部材の洗浄処理に要する時間が長くなると、露光装置の稼動率が低下し、デバイスの生産性が低下する。また、洗浄手法によっては、露光装置にダメージを与えてしまう可能性がある。そのため、露光装置を効率良く良好に洗浄できる技術の案出が望まれる。

本発明の態様は、露光装置を良好に洗浄できる洗浄用液体、洗浄方法、及びその洗浄用液体を送出可能な液体発生装置を提供することを目的とする。

別の目的は、部材の汚染に起因する性能の劣化を抑制できる露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することである。

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、所定ガスが飽和濃度以上に溶解され、露光用液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）の少なくとも一部を洗浄するために、露光装置（ＥＸ）に供給される洗浄用液体（ＬＣ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、露光装置を良好に洗浄できる。

本発明の第２の態様に従えば、上記態様の洗浄用液体（ＬＣ）を露光装置（ＥＸ）へ供給して、露光装置（ＥＸ）の少なくとも一部を洗浄する洗浄方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、露光装置を良好に洗浄でき、露光装置の性能の劣化を抑制できる。

本発明の第３の態様に従えば、上記態様の洗浄用液体（ＬＣ）を送出する液体発生装置（２０）が提供される。

本発明の第３の態様によれば、露光装置を良好に洗浄でき、露光装置の性能の劣化を抑制できる。

本発明の第４の態様に従えば、露光用液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体（ＬＣ）を流すための流路を備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第４の態様によれば、汚染に起因する性能の劣化を抑制できる。

本発明の第５の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いて基板（Ｐ）を露光することと、該露光された基板（Ｐ）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５の態様によれば、性能の劣化が抑制された露光装置を用いてデバイスを製造できる。

本発明の態様によれば、露光装置を良好に洗浄でき、汚染に起因する露光装置の性能の劣化を抑制できる。したがって、基板を良好に露光して、所望の性能を有するデバイスを製造できる。

第１実施形態に係るデバイス製造システムを示す概略構成図である。 第１実施形態に係る液体発生システムの動作の一例を説明するための図である。 第１実施形態に係る液体発生システムの動作の一例を説明するための図である。 第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第１実施形態に係るノズル部材の近傍を示す側断面図である。 第１実施形態に係る検出装置を説明するための図である。 露光装置の動作の一例を説明するための図である。 洗浄用液体を用いた洗浄動作による洗浄効果を確認するために行った実験の結果を示す図である。 第２実施形態に係るデバイス製造システムを示す概略構成図である。 第３実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る液体供給装置の動作の一例を説明するための図である。 第３実施形態に係る液体供給装置の動作の一例を説明するための図である。 第４実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第５実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 基板ステージの汚染状態を検出している状態を示す図である。 基板ステージの汚染状態を検出している状態を示す図である。 マイクロ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。

符号の説明

２…基板ステージ、３…計測ステージ、５…駆動機構、８…ノズル部材、１０…露光用液体製造装置、２０…洗浄用液体製造装置、３０…配管システム、３７…第１接続部、３８…第２接続部、８０…検出装置、８１…供給口、８２…回収口、１０８…第２ノズル部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＦＬ…終端光学素子、ＬＣ…洗浄用液体、ＬＱ…露光用液体、Ｐ…基板

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軸方向のそれぞれに直交する方向（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システムＳＹＳを示す概略構成図である。図１において、露光システムＳＹＳは、露光光ＥＬで基板Ｐを露光する露光装置ＥＸと、所定の液体を発生する液体発生システムＬＳとを備えている。

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、露光用液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する。

液体発生システムＬＳは、露光用液体ＬＱ、及び露光装置ＥＸの少なくとも一部を洗浄するために露光装置ＥＸに供給される洗浄用液体ＬＣを発生可能である。本実施形態の液体発生システムＬＳは、露光用液体ＬＱを製造する露光用液体製造装置１０と、洗浄用液体ＬＣを発生可能な洗浄用液体製造装置２０とを備えている。露光装置ＥＸは、露光用液体製造装置１０で製造された露光用液体ＬＱ、及び洗浄用液体製造装置２０で製造された洗浄用液体ＬＣの少なくとも一方の流路を形成する配管システム３０を備えている。配管システム３０は、露光用液体ＬＱ及び洗浄用液体ＬＣの少なくとも一方を露光装置ＥＸのノズル部材など（詳細は後述する）に供給するための流路を有する。

露光用液体製造装置１０は、露光用液体ＬＱを製造し、その製造した露光用液体ＬＱを、配管システム３０に送出する。洗浄用液体製造装置２０は、洗浄用液体ＬＣを製造し、その製造された洗浄用液体ＬＣを、配管システム３０に送出する。

液体発生システムＬＳは、露光用液体製造装置１０で製造した露光用液体ＬＱを、露光装置ＥＸの配管システム３０へ供給可能であるとともに、洗浄用液体製造装置２０で製造した洗浄用液体ＬＣを、露光装置ＥＸの配管システム３０へ供給可能である。

本実施形態においては、露光用液体ＬＱは、純水である。露光用液体製造装置１０は、純水製造装置を含み、純水を製造可能である。露光用液体製造装置１０は、十分に脱気された純水を、露光用液体ＬＱとして送出する。

洗浄用液体ＬＣは、所定液体に、所定ガスを大気圧中での飽和濃度以上溶解させたもの（大気圧中での溶解度以上の量の所定ガスを所定液体に溶解させたもの）である。換言すれば、洗浄用液体ＬＣは、所定液体に所定ガスを過飽和状態になるまで溶解させたものである。その溶解量は、大気圧中での飽和量を１とした場合、１〜４が望ましく、２〜３程度が好ましい。

本実施形態においては、洗浄用液体ＬＣは、露光用液体ＬＱに所定ガスを大気圧中での飽和濃度以上溶解させることによって製造される。また、本実施形態においては、洗浄用液体ＬＣに溶解される所定ガスは、窒素を含む。したがって、本実施形態の洗浄用液体ＬＣは、純水に窒素を大気圧中での飽和濃度以上溶解させることによって製造される。

洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体製造装置１０で製造された露光用液体ＬＱ（純水）に、大気圧中での飽和濃度以上の量の所定ガス（窒素）を溶解させて、洗浄用液体ＬＣを生成する。例えば、洗浄用液体製造装置２０は、ガス透過膜などを使って露光用液体ＬＱ中に所定ガスを過飽和状態になるまで溶解させることによって、洗浄用液体ＬＣを製造する。

また、本実施形態においては、洗浄用液体ＬＣは、アルカリを含有する。アルカリは、例えばアンモニアを含む。したがって、本実施形態の洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体ＬＱ（純水）に所定ガス（窒素）を大気圧中での飽和濃度以上溶解させ、さらにアルカリ（アンモニア）を添加したものを、洗浄用液体ＬＣとして発生可能である。

露光装置ＥＸは、接続機構ＥＣを有する。露光装置ＥＸの接続機構ＥＣは、配管システム３０に接続され、接続機構ＥＣを介して、露光用液体ＬＱ及び洗浄用液体ＬＣの少なくとも一方が、チャンバＣＨ内に設置された後述のノズル部材８などへ供給される。

配管システム３０は、一端に露光用液体製造装置１０が接続され、他端が第１流路切替機構（第１バルブ機構）３４に接続された第１流路３１と、一端に洗浄用液体製造装置２０が接続され、他端が第１バルブ機構３４に接続された第２流路３２と、一端に洗浄用液体製造装置２０が接続され、他端が第２流路切替機構（第２バルブ機構）３５に接続された第３流路３３と、一端が第１バルブ機構３４に接続され、他端が第２バルブ機構３５に接続された第４流路３６と、一端が第２バルブ機構３５に接続され、他端が接続機構ＥＣに接続された第５流路３９とを有する。

第１バルブ機構３４により、露光用液体ＬＱが第１流路３１から第２流路３２に流れる流路と、露光用液体ＬＱが第１流路３１から第４流路３６に流れる流路とが切り替えられる。

また。第２バルブ機構３５により、洗浄用液体ＬＣが第３流路３３から第５流路３９に流れる流路と、露光用液体ＬＱが第４流路３６から第５流路３９に流れる流路とが切り替えられる。

洗浄用液体製造装置２０は、第１接続部３７を有し、第２流路３２の一端に、洗浄用液体製造装置２０の第１接続部３７が接続される。

また、洗浄用液体製造装置２０は、第２接続部３８を有し、第３流路３３の一端に、洗浄用液体製造装置２０の第２接続部３８が接続される。

露光用液体製造装置１０から送出された露光用液体ＬＱは、第１流路３１、第１バルブ機構３４，第４流路３６，第２バルブ機構３５、及び第５流路３９を介して、露光装置ＥＸの接続機構ＥＣに到達可能である。

また、本実施形態においては、洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体製造装置１０の下流に配置され、露光用液体製造装置１０から送出された露光用液体ＬＱは、第１流路３１、第１バルブ機構３４、及び第２流路３２を介して、洗浄用液体製造装置２０に到達可能である。

また、洗浄用液体製造装置２０から送出された洗浄用液体ＬＣは、第３流路３３、第２バルブ機構３５、及び第５流路３９を介して、露光装置ＥＸの接続機構ＥＣに到達可能である。

図２は、液体発生システムＬＳが、露光用液体ＬＱを露光装置ＥＸに供給している状態を示す模式図である。露光装置ＥＸは、第１、第２バルブ機構３４、３５を制御して、露光用液体製造装置１０からの露光用液体ＬＱが露光装置ＥＸの接続機構ＥＣ到達するように流路を設定する。図２に示すように、露光用液体製造装置１０から送出された露光用液体ＬＱは、第１流路３１、及び第４流路３６を介して、第５流路３９に流入する。

図３は、液体発生システムＬＳが、洗浄用液体ＬＣを露光装置ＥＸに供給している状態を示す図である。露光装置ＥＸは、第１バルブ機構３４を制御して、露光用液体製造装置１０からの露光用液体ＬＱが洗浄用液体製造装置２０に供給されるように流路を設定する。図３に示すように、露光用液体製造装置１０から送出された露光用液体ＬＱは、第１流路３１、及び第２流路３２を流れて、洗浄用液体製造装置２０に供給される。

洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体製造装置１０より供給された露光用液体ＬＱを使って、洗浄用液体ＬＣを生成する。

また露光装置ＥＸは、第２バルブ機構３５を制御して、洗浄用液体製造装置２０から送出される洗浄用液体ＬＣが露光装置ＥＸの接続機構ＥＣに到達するように流路を設定する。図３に示すように、洗浄用液体製造装置２０から送出された洗浄用液体ＬＣは、第３流路３３を介して、第５流路３９に流入する。

このように、本実施形態においては、洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体製造装置１０の下流に配置され、露光用液体製造装置１０より送出された露光用液体ＬＱを使って洗浄用液体ＬＣを製造する。

以下の説明においては、図２に示したような、液体発生システムＬＳが露光装置ＥＸに露光用液体ＬＱを供給する状態を適宜、第１モード、と称し、図３に示したような、液体発生システムＬＳが露光装置ＥＸに洗浄用液体ＬＣを供給する状態を適宜、第２モード、と称する。

次に、図４を参照しながら露光装置ＥＸについてさらに説明する。図４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。図４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、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載し、基板ステージ２とは独立して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する駆動機構４と、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動する駆動機構５と、各ステージの位置の位置情報を得るための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。また、本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、計測ステージ３、駆動機構４、駆動機構５、計測システム６、照明系ＩＬ、投影光学系ＰＬはチャンバＣＨ内に配置されている。

なお、ここでいう基板Ｐは、デバイスを製造するための露光用基板であって、半導体ウエハ等の基材に感光材（フォトレジスト）等の膜を形成したものを含む。基板Ｐは、実質的に円板状である。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。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。

上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光用液体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って、露光光ＥＬの光路空間を露光用液体ＬＱで満たすように、液体発生システムＬＳより供給された露光用液体ＬＱで液浸空間を形成可能なノズル部材８を備えている。露光装置ＥＸは、ノズル部材８と基板Ｐとの間に露光用液体ＬＱで液浸空間を形成し、露光用液体ＬＱを介して、基板Ｐに露光光ＥＬを照射し、その基板Ｐを露光する。

また、本実施形態においては、ノズル部材８は、液体発生システムＬＳより供給された洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成可能である。

なお、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。液浸空間は、液体（露光用液体ＬＱ、洗浄用液体ＬＣ）で満たされた空間である。

投影光学系ＰＬは、複数の光学素子を有し、それら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ＦＬは、露光光ＥＬを射出する光射出面（下面）を有する。基板ステージ２は、終端光学素子ＦＬ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３は、終端光学素子ＦＬの光射出側（投影光学系ＰＬの像面側）で、基板ステージ２と独立して移動可能である。

ノズル部材８は、投影光学系ＰＬの終端光学素子ＦＬの近傍に配置されている。終端光学素子ＦＬからの露光光ＥＬが照射可能な位置に配置された物体とノズル部材８との間に液体を保持可能である。すなわち、ノズル部材８と物体との間で液体を保持することによって、終端光学素子ＦＬ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ＦＬと物体との間の露光光ＥＬの光路空間が液体で満たされるように、液体の液浸空間を形成される。

ノズル部材８及び終端光学素子ＦＬと対向可能な物体は、終端光学素子ＦＬ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、ノズル部材８及び終端光学素子ＦＬと対向可能な物体は、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方を含む。また、ノズル部材８及び終端光学素子ＦＬと対向可能な物体は、基板ステージ２に保持された基板Ｐも含む。

本実施形態においては、ノズル部材８は、物体の表面の一部の領域（局所的な領域）が液体で覆われるように、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と、他方側の物体（基板ステージ２、計測ステージ３、基板Ｐの少なくとも１つ）との間に液浸空間を形成する。

また、基板ステージ２及び計測ステージ３は、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８に対して相対的に移動可能である。したがって、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の物体（基板Ｐ、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも一つ）との間に液浸空間を形成した状態を維持しつつ、物体は、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８に対して相対的に移動可能である。

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）などが用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動機構４により、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ１（ひいてはマスクＭ）の位置は、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１に設けられた計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置を計測する。制御装置７は、計測システム６の計測結果に基づいて駆動機構４を駆動し、マスクステージ１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２は、基板Ｐを着脱可能に保持する基板ホルダ２Ｈを有し、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動機構５により、基板ホルダ２Ｈで基板Ｐを保持した状態で、ベース部材ＢＰ上で、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。基板ステージ２は、凹部２Ｃを有し、基板ホルダ２Ｈは、その凹部２Ｃに配置されている。基板ステージ２の凹部２Ｃの周囲の上面２Ｆはほぼ平坦であり、基板ホルダ２Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）である。なお、基板ステージ２の上面２Ｆは、露光用液体ＬＱに対して撥液性（露光用液体ＬＱと上面２Ｆとの接触角は８０度以上）であることが望ましい。

計測ステージ３は、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを含む、露光に関する計測（例えば、露光光ＥＬの照度計測）を実行可能な計測器を搭載しており、駆動機構５により、計測器を搭載した状態で、ベース部材ＢＰ上で、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。計測ステージ３の上面３Ｆはほぼ平坦である。なお、計測ステージ３の上面３Ｆも、露光用液体ＬＱに対して撥液性（露光用液体ＬＱと上面３Ｆとの接触角は８０度以上）であることが望ましい。

基板ステージ２の位置、及び計測ステージ３の位置は、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、各ステージ２、３それぞれの計測ミラー２Ｒ、３Ｒを用いて、各ステージ２、３のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置を計測する。また、基板ステージ２の基板ホルダ２Ｈに保持されている基板Ｐの表面の面位置（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置）、及び計測ステージ３の上面３Ｆの所定領域の面位置は、計測システム６のフォーカス・レベリング検出系（不図示）によって検出される。制御装置７は、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・レベリング検出系の検出結果に基づいて、駆動機構５により基板ステージ２を動かし、基板ステージ２の基板ホルダ２Ｈに保持されている基板Ｐの位置、及び計測ステージ３の位置を制御する。

なお、基板を保持する基板ステージと計測器を搭載した計測ステージとを備えた露光装置については、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。

図５は、ノズル部材８の近傍を示す図である。ノズル部材８は、そのノズル部材８と対向する位置に配置された物体（基板ステージ２、計測ステージ３、及び基板Ｐの少なくとも１つ）との間に、液体（露光用液体ＬＱ、または洗浄用液体ＬＣ）で液浸空間を形成する。以下の説明においては、ノズル部材８と対向する位置に基板Ｐが配置され、ノズル部材８が基板Ｐの表面との間に露光用液体ＬＱを保持して液浸空間を形成する場合を例にして説明する。

ノズル部材８は、下面を有し、その下面と基板Ｐの表面との間に露光用液体ＬＱを保持可能である。ノズル部材８は、基板Ｐの表面との間で露光用液体ＬＱを保持することによって、投影光学系ＰＬの像面側（光射出側）の露光光ＥＬの光路空間を露光用液体ＬＱで満たす。

本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が露光用液体ＬＱで覆われるように、ノズル部材８と基板Ｐとの間に液浸空間を形成する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬの投影領域を含む基板Ｐ上の一部の領域が露光用液体ＬＱで覆われるように、ノズル部材８と基板Ｐとの間に液浸空間を形成する局所液浸方式を採用している。

図５に示すように、ノズル部材８は、露光用液体ＬＱを供給可能な供給口８１と、露光用液体ＬＱを回収可能な回収口８２とを有する。回収口８２には多孔部材（メッシュ）８３が配置されている。

本実施形態において、ノズル部材８の下面は、多孔部材８３の下面、及び露光光ＥＬを通過させるための開口８Ｋを囲むように配置された平坦面８Ｒのそれぞれを含む。

供給口８１は、ノズル部材８の内部に形成された供給流路８４、供給管８５、接続機構ＥＣ、配管システム３０を介して、液体発生システムＬＳに接続されている。回収口８２は、ノズル部材８の内部に形成された回収流路８７、及び回収管８８を介して、露光用液体ＬＱを回収可能な液体回収装置８９に接続されている。

液体発生システムＬＳからは、不図示の温調装置で温度調整された露光用液体ＬＱが供給される。液体回収装置８９は、真空系等を備えており、露光用液体ＬＱを回収可能である。配管システム３０、及び接続機構ＥＣを介して液体発生システムＬＳから供給された露光用液体ＬＱは、供給管８５、及びノズル部材８の供給流路８４を介して、供給口８１より露光光ＥＬの光路空間に供給される。また、回収口８２から回収された露光用液体ＬＱは、ノズル部材８の回収流路８７、及び回収管８８を介して液体回収装置８９に回収される。露光装置ＥＸは、供給口８１からの液体供給動作と回収口８２による液体回収動作とを並行して行うことで、終端光学素子ＦＬと基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間を露光用液体ＬＱで満たすように、露光用液体ＬＱの液浸空間を形成する。

また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、チャンバＣＨ内において供給管８５の一部に配置され、供給管８５内を流れる液体の圧力を調整可能な圧力調整機構９を備えている。圧力調整機構９は、例えばバルブ機構を含む。なお、圧力調整機構９は、主に洗浄用液体製造装置２０から洗浄用液体ＬＣが供給される第２モードで使用され、第３流路３３，第５流路３９，及び供給管８５の流路内に存在する洗浄用液体ＬＣに所望の圧力がかかるように、供給管８５からノズル部材８へ流れる洗浄用液体ＬＣの流量を調整する。また、後述するように、圧力調整機構９は、できる限りノズル部材８に近い位置に配置されることが望ましいので、供給口８１から供給される露光用液体ＬＱの流量を調整するための流量調整バルブと圧力調整機構９とを供給管８５に別々に設置する場合には、露光用液体ＬＱ用の流量調整バルブとノズル部材８との間の流路に圧力調整機構９を設けることが望ましい。

なお、圧力調整機構９は、露光用液体ＬＱ用の流量調整バルブと兼用してもよい。

また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、回収口８２を介して回収された露光用液体ＬＱの品質（水質）を検出する検出装置８０を備えている。

図６は、検出装置８０の一例を示す模式図である。図６に示すように、本実施形態においては、検出装置８０は、例えば回収口８２より回収された露光用液体ＬＱ中の全有機体炭素を計測するＴＯＣ計８０Ａ、露光用液体ＬＱ中の異物（パーティクル）を検出するパーティクルカウンタ８０Ｂ、及び露光用液体ＬＱの比抵抗を計測する比抵抗計８０Ｃ等を含み、回収口８２より回収した露光用液体ＬＱの汚染状態を検出可能である。なお、検出装置８０は既存の装置を用いることが可能であり、詳細な説明は省略する。また、検出装置８０に含まれる計測装置は上述のものに限られない。また、検出装置８０が上述の計測装置をすべて備えていなくてもよい。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。

通常の露光動作（露光シーケンス）を実行する場合、第１バルブ機構３４及び第２バルブ機構３５は、第１モードに設定される。制御装置７は、例えば、駆動機構５を用いて、ノズル部材８と対向する位置に計測ステージ３を配置し、ノズル部材８と計測ステージ３との間に、露光用液体ＬＱで液浸空間を形成する。そして、制御装置７は、その露光用液体ＬＱで形成された液浸空間を介して、計測ステージ３に配置された各種計測器による計測を実行する。そして、制御装置７は、その計測器の計測結果に基づいて、例えば投影光学系ＰＬの結像特性等、基板Ｐを露光するときの露光条件を調整し、基板Ｐの露光動作を開始する。制御装置７は、駆動機構５を用いて、ノズル部材８と対向する位置に、基板Ｐを保持した基板ステージ２を配置し、ノズル部材８と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に、露光用液体ＬＱで液浸空間を形成する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬ（終端光学素子ＦＬ）の光射出面と対向する位置（投影光学系ＰＬの直下の位置）を含む所定領域内で、図７の模式図に示すように、基板ステージ２の上面２Ｆと計測ステージ３の上面３Ｆとを接近又は接触させた状態で、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に一緒に移動することにより、液浸空間を、基板ステージ２の上面２Ｆと計測ステージ３の上面３Ｆとの間で移動可能である。したがって、計測ステージ３を用いた所定の計測動作を実行した後、液浸空間を形成した状態（すなわち終端光学素子ＦＬが露光用液体ＬＱに接触した状態）を維持しつつ、ノズル部材８と基板ステージ２とを対向させることができる。なお、液浸空間を、基板ステージ２の上面２Ｆと計測ステージ３の上面３Ｆとの間で移動する動作の詳細は、国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレット（対応欧州特許出願公開第１，７１３，１１３号）などに開示されている。

制御装置７は、露光用液体ＬＱで形成された液浸空間を介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、基板Ｐを露光する。制御装置７は、基板Ｐの露光が終了した後、基板ステージ２の上面２Ｆと計測ステージ３の上面３Ｆとを接近又は接触させた状態で、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に一緒に移動し、ノズル部材８に計測ステージ３を対向させる。これにより、液浸空間は、ノズル部材８と計測ステージ３との間に形成される。

そして、制御装置７は、露光後の基板Ｐを保持した基板ステージ２を、所定の基板交換位置に移動し、露光後の基板Ｐを基板ステージ２から搬出（アンロード）するとともに、次に露光すべき基板Ｐを基板ステージ２に搬入（ロード）する。また、基板交換位置における基板交換中、制御装置７は、必要に応じて、計測ステージ３を用いた計測動作を露光用液体ＬＱを介して実行する。基板ステージ２への次の基板Ｐの搬入が終了した後、上述同様、制御装置７は、液浸空間を維持しつつ、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に一緒に移動し、ノズル部材８に基板ステージ２を対向させ、次の基板Ｐの露光を開始する。

そして、制御装置７は、上述の動作を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。

基板Ｐを露光するとき、露光用液体ＬＱは、終端光学素子ＦＬの下面、及びノズル部材８の下面のそれぞれに接触する。また、露光用液体ＬＱは、基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれに接触する。

露光用液体ＬＱと接触するこれらの部材が汚染されている場合、これらの部材と接触する露光用液体ＬＱが汚染される可能性がある。

例えば、これらの部材に異物が付着していると、その異物が露光用液体ＬＱに混入する可能性ある。露光用液体ＬＱが汚染されると、露光用液体ＬＱと接触する基板Ｐが汚染され、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥を引き起こす等、露光精度に影響を与え、露光装置ＥＸの性能が劣化する可能性がある。

特に、基板Ｐを保持する基板ステージ２が汚染した状態を放置しておくと、複数の基板Ｐにパターンの欠陥が増大し、被害が拡大する可能性がある。

また、計測ステージ３が汚染した状態を放置しておくと、その計測ステージ３に搭載されている計測器による計測精度が劣化し、その計測結果に基づいて行われる露光動作にも影響を与える可能性がある。

本実施形態においては、露光用液体ＬＱと接触した露光装置ＥＸの部材を洗浄することができるので、露光装置ＥＸの部材の汚染に起因する計測精度の劣化、露光精度の劣化、パターン欠陥の発生などを抑えることができる。

露光装置ＥＸは、配管システム３０及び接続機構ＥＣを介して洗浄用液体製造装置２０から供給された洗浄用液体ＬＣで、露光用液体ＬＱと接触した部材の洗浄動作を行う。

露光装置ＥＸは、ノズル部材８を用いて、洗浄用液体製造装置２０から供給された洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成し、その液浸空間の洗浄用液体ＬＣで、終端光学素子ＦＬ、ノズル部材８、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも１つを洗浄する。

以下、洗浄用液体ＬＣを用いて露光装置ＥＸの少なくとも一部を洗浄する動作の一例について説明する。露光装置ＥＸは、露光用液体ＬＱと接触した、終端光学素子ＦＬ、ノズル部材８、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも１つを、洗浄用液体ＬＣを使って洗浄可能であるが、以下の説明においては、洗浄用液体ＬＣを用いて、主に、基板ステージ２を洗浄する場合を例にして説明する。

上述のように、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間を満たすように露光用液体ＬＱで形成された液浸空間より回収口８２を介して回収された露光用液体ＬＱの品質を検出する検出装置８０を備えている。制御装置７は、回収口８２より回収された露光用液体ＬＱの品質（水質）を検出装置８０で検出し、その検出装置８０の検出結果に基づいて、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作を実行するかどうかを判断する。

図６に示したように、検出装置８０は、露光用液体ＬＱ中の全有機体炭素を計測するＴＯＣ計８０Ａ、露光用液体ＬＱ中の異物(パーティクル）を検出するパーティクルカウンタ８０Ｂ、及び露光用液体ＬＱの比抵抗を計測する比抵抗計８０Ｃ等を含み、基板ステージ２に接触した後であって、回収口８２より回収された露光用液体ＬＱの汚染状態を検出可能である。制御装置７は、例えば、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と、他方側の基板ステージ２との間に露光用液体ＬＱで液浸空間を形成しつつ、回収口８２から回収された露光用液体ＬＱの汚染状態を検出装置８０を使って検出する。検出装置８０の検出結果に基づいて、基板ステージ２に接触した後の露光用液体ＬＱが汚染していると判断したときに、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作を実行する。

基板ステージ２の汚染状態に応じて、回収口８２より回収された露光用液体ＬＱの汚染状態も変化するので、検出装置８０の検出結果に基づいて、基板ステージ２の汚染状態を検知（推定する）ことができる。

検出装置８０の検出結果に基づいて、基板ステージ２の上面２Ｆの汚染状態が許容範囲内であると判断した場合、制御装置７は、洗浄動作を実行せず、通常の露光動作（露光シーケンス）を継続する。一方、検出装置８０の検出結果に基づいて、基板ステージ２の上面２Ｆの汚染状態が許容範囲でないと判断した場合、制御装置７は、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作を実行する。

本実施形態においては、回収口８２より回収された露光用液体ＬＱ中の異物（パーティクル）の量（数）を検出装置８０のパーティクルカウンタ８０Ｂを用いて検出し、その検出結果に基づいて、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作を制御する場合を例にして説明する。もちろん、ＴＯＣ計８０Ａ、及び／または比抵抗計８０Ｃ等の計測結果に基づいて洗浄動作を行うか否かを判断してもよい。

パーティクルカウンタ８０Ｂの検出結果に基づいて、回収口８２より回収された露光用液体ＬＱ中の異物（パーティクル）の量（数）が許容範囲でないと判断した場合、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作を開始する。制御装置７は、まず、ノズル部材８の供給口８１からの露光用液体ＬＱの供給を停止し、回収口８２から液浸空間の露光用液体ＬＱを回収し、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の基板ステージ２との間から露光用液体ＬＱを完全に除去する。

また、第１バルブ機構３４及び第２バルブ機構３５が、第２モードに設定される。これにより、露光装置ＥＸには、配管システム３０及び接続機構ＥＣを介して、液体発生システムＬＳから、洗浄用液体ＬＣが供給される。

制御装置７は、液体発生システムＬＳから供給される洗浄用液体ＬＣで、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の基板ステージ２との間に液浸空間を形成する動作を開始する。液体発生システムＬＳから供給された洗浄用液体ＬＣは、供給管８５、及びノズル部材８の供給流路８４を介して、供給口８１に供給される。ノズル部材８の供給口８１は、液体発生システムＬＳから送出された洗浄用液体ＬＣを、洗浄対象部材である基板ステージ２に供給する。

また、ノズル部材８の回収口８２は、供給口８１より供給され、洗浄対象部材である基板ステージ２に接触した後の洗浄用液体ＬＣを回収する。回収口８２から回収された洗浄用液体ＬＣは、ノズル部材８の回収流路８７、及び回収管８８を介して液体回収装置８９に回収される。

本実施形態においては、制御装置７は、供給口８１からの洗浄用液体ＬＣの供給動作と回収口８２による洗浄用液体ＬＣの回収動作とを並行して行う。これにより、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の基板ステージ２との間に、洗浄用液体ＬＣの液浸空間が形成される。基板ステージ２は、洗浄用液体ＬＣと接触することによって、洗浄される。なお、上述したように、基板ステージ２の上面２Ｆは露光用液体ＬＱに対して撥液性を有しているので、露光用液体ＬＱに窒素を溶解させた洗浄用液体ＬＣに対しても撥液性である。したがって、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と、他方側の基板ステージ２との間に洗浄用液体ＬＣの液浸空間を局所的に形成することができる。

ここで、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作において、基板ステージ２の基板ホルダ２Ｈには、露光用基板Ｐとは別の、異物を放出し難い、クリーンなダミー基板ＤＰが保持される。ダミー基板ＤＰは、露光用基板Ｐとほぼ同じ外形を有し、基板ホルダ２Ｈに保持可能である。本実施形態においては、基板ホルダ２Ｈは、所謂ピンチャック機構を有し、基板Ｐ及びダミー基板ＤＰのそれぞれを着脱可能に保持する。この場合、ダミー基板ＤＰの表面は、洗浄用液体ＬＣに対して撥液性（ダミー基板ＤＰの表面と洗浄用液体ＬＣとの接触角８０度以上）であることが望ましい。ダミー基板ＤＰの表面を撥液性にしておけば、ダミー基板ＤＰの表面の一部に洗浄用液体ＬＣが接触したとしても、洗浄用液体ＬＣの拡がりが抑えることができる。

なお、基板ホルダ２Ｈでダミー基板ＤＰを保持せずに、基板ホルダ２Ｈを露出させた状態で、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作を実行することもできる。こうすることにより、基板ステージ２の上面２Ｆはもちろん、基板ホルダ２Ｈにも洗浄用液体ＬＣが接触し、基板ホルダ２Ｈを良好に洗浄できる。

また、供給口８１から供給された洗浄用液体ＬＣは、終端光学素子ＦＬ、及びノズル部材８にも接触する。終端光学素子ＦＬ、及びノズル部材８も、洗浄用液体ＬＣと接触することによって、洗浄される。

また、本実施形態においては、制御装置７は、ノズル部材８と基板ステージ２との間に洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成した状態で、駆動機構５を用いて、ノズル部材８に対して基板ステージ２をＸＹ方向に移動する。これにより、基板ステージ２の上面２Ｆの広い領域を洗浄できる。

洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成した状態で、ノズル部材８に対して基板ステージ２を移動しているときも、供給口８１からの洗浄用液体ＬＣの供給動作と回収口８２による洗浄用液体ＬＣの回収動作とが並行して実行される。

制御装置７は、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作を所定時間実行した後、ノズル部材８の供給口８１からの洗浄用液体ＬＣの供給動作を停止し、ノズル部材８の回収口８２を用いて、液浸空間の洗浄用液体ＬＣを回収し、液浸空間を無くす。これにより、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作が終了する。

その後、第１バルブ機構３４及び第２バルブ機構３５が第１モードに設定され、通常の露光動作（露光シーケンス）が開始される。なお、露光動作を開始する前に、露光用液体ＬＱの供給と回収を所定時間継続し、第５流路３９、供給管８５などから洗浄用液体ＬＣを十分に排出することが望ましい。また、第４流路３６には、洗浄動作を行う前に流入した露光用液体ＬＱが残っている可能性もあり、これを供給管８５を介してノズル部材８などに供給してしまうと、ノズル部材８など露光装置ＥＸの部材が汚染されてしまうおそれがある場合には、第４流路３６内の露光用液体ＬＱを排出するための流路を別途設けても良い。

上述のように、本実施形態の洗浄用液体ＬＣは、露光用液体ＬＱに所定ガス（窒素）を大気圧中での飽和濃度以上溶解させることによって製造され、過飽和状態である。したがって、洗浄用液体ＬＣにかかる圧力が低下すると、その洗浄用液体ＬＣ中に、微小な気泡が生成される。本実施形態においては、供給口８１から供給された洗浄用液体ＬＣ中に、所謂マイクロバブルが生成される。マイクロバブルは、１０μｍ〜数１０μｍ以下の直径を有する気泡を含む。

マイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡は、部材の表面に付着した異物（汚染物）を除去（剥離）する機能を有するため、液体発生システムＬＳより過飽和状態の洗浄用液体ＬＣを露光装置ＥＸに供給し、露光装置ＥＸの洗浄対象部材の近傍でマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡を発生させることによって、洗浄対象部材に付着している異物を効果的に除去できる。

上述のように、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、供給管８５の一部に圧力調整機構９が配置されており、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の流路内で洗浄用液体ＬＣ中にバブルが発生しないように、且つ所望の位置（空間）で洗浄用液体ＬＣ中にマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡が発生するように、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の流路内の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力が調整される。
なお、圧力調整機構９と供給口８１との間の流路（供給口８１近傍の流路）内の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力は、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力よりも、０．２〜０．８倍程度小さくする（減じる）ことが好ましい。
本実施形態においては、供給口８１の近傍で洗浄用液体ＬＣ中にマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡が発生するように洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の流路内の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力が調整される。洗浄用液体ＬＣ中のマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡は、基板ステージ２など、洗浄対象部材の近傍で発生させることが望ましい。したがって、供給口８１の近傍で洗浄用液体ＬＣ中にマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡を発生させることで高い洗浄効果を得ることができる。なお、ノズル部材８の流路８４内でマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡を発生させるように、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力を調整してもよい。

また、圧力調整機構９から供給口８１までの流路が長いと、洗浄用液体ＬＣ中でマイクロバブル、及び／またはそれ以上の大きさの気泡を発生させる位置（空間）を制御することが困難になるので、圧力調整機構９はできる限り供給口８１に近い位置、ノズル部材８の直前の流路に設けることが望ましい。

なお、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の流路に洗浄用液体ＬＣにかかる圧力を計測するセンサを配置して、この圧力センサの計測結果に基づいて圧力調整機構９を制御してもよい。さらに、圧力調整機構９と供給口８１との間の流路内の洗浄用液体ＬＣの圧力を計測するセンサを配置して、その計測結果に基づいて圧力調整機構９を制御してもよい。

なお、洗浄用液体製造装置２０の供給量調整装置を使って、洗浄用液体製造装置２０から供給される過飽和状態の洗浄用液体ＬＣの単位時間当たりの流量等によっても、洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間の流路内の洗浄用液体ＬＣにかかる圧力を調整可能である。したがって、洗浄用液体製造装置２０の供給量調整装置、及び圧力調整機構９の両方を使って、洗浄用液体ＬＣにかかる圧力を調整してもよい。

また、上述のように、本実施形態の洗浄用液体ＬＣは、アルカリ（アンモニア）を含有する。アルカリは、露光装置ＥＸの洗浄対象の部材から剥離された異物（汚染物）が洗浄対象の部材に再付着することを抑制する機能を有し、洗浄用液体ＬＣの洗浄効果を高めることができる。

また、本実施形態においては、供給口８１による洗浄用液体ＬＣの供給動作と、回収口８２による洗浄用液体ＬＣの回収動作とを並行して行っているので、洗浄対象部材には、供給口８１から常に新鮮な洗浄用液体ＬＣが供給されるとともに、洗浄対象部材から除去（剥離）された異物は、洗浄用液体ＬＣとともに、回収口８２を介して回収される。これにより、洗浄対象部材に対する異物の再付着が抑制される。

次に、洗浄用液体を用いた洗浄動作による洗浄効果を確認するために行った実験及びその結果について説明する。実験では、洗浄動作前、第１の洗浄用液体を用いた洗浄動作後、及び第２の洗浄用液体を用いた洗浄動作後のそれぞれにおいて、露光用液体ＬＱで液浸空間を形成し、その液浸空間から回収口８２を介して回収した露光用液体ＬＱ中の異物（パーティクル）を検出装置８０で検出した。ここで、第１の洗浄用液体は、純水に窒素を大気圧中での飽和濃度以上溶解したものであってアルカリを含有しないもの、第２の洗浄用液体は、純水に窒素を大気圧中での飽和濃度以上溶解したものであってアルカリとしてアンモニアを含有したものである。

図８は、実験の結果を示す図である。図８のグラフの横軸は、検出装置８０で検出したパーティクルの大きさ（パーティクル径）、縦軸は、パーティクルの数である。また、図８のラインＢ１は、洗浄動作前における、露光用液体ＬＱ中のパーティクルの検出結果、ラインＢ２は、第１の洗浄用液体を用いた洗浄動作後における、露光用液体ＬＱ中のパーティクルの検出結果、ラインＢ３は、第２の洗浄用液体を用いた洗浄動作後における、露光用液体ＬＱ中のパーティクルの検出結果である。

図８から分かるように、洗浄動作前においては、露光用液体ＬＱ中に多数のパーティクルが存在する場合でも、第１、第２の洗浄用液体を用いた洗浄動作後においては、露光用液体ＬＱ中のパーティクルが十分に低減されることが確認できた。

また、第１の洗浄用液体を用いた洗浄動作後においては、大きさ（パーティクル径）が比較的大きいパーティクル（０．２μｍ以上の径を有するパーティクル）は十分に低減されるが、大きさが比較的小さいパーティクル（０．２μｍ以下の径を有するパーティクル）は十分に低減されない。一方、第２の洗浄用液体を用いた洗浄動作後においては、大きさが比較的大きいパーティクル（０．２μｍ以上の径を有するパーティクル）、及び大きさが比較的小さいパーティクル（０．２μｍ以下の径を有するパーティクル）のそれぞれが十分に低減される。このように、アルカリ（アンモニア）を含有する第２の洗浄用液体を用いることによって、大きさによらず、パーティクルを十分に低減できる。また、この結果より、アルカリ（アンモニア）を含有する第２の洗浄用液体を用いることによって、部材へのパーティクルの再付着を抑制できると推定できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、所定ガスが大気圧中での飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体ＬＣを用いて、露光装置ＥＸの部材を効率良く良好に洗浄できる。したがって、露光装置ＥＸを構成する部材の汚染に起因する露光装置ＥＸの性能の劣化を抑制できる。したがって、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。

露光装置の部材を洗浄する場合、従来のように、例えば露光装置を分解して、洗浄対象となる部材を取り出す方法では、露光装置ＥＸの稼動を長時間停止する必要があり、露光装置ＥＸの稼動率の低下を招く。本実施形態では、露光装置ＥＸの部材を取り外す必要はなく、その部材を効率良く良好に洗浄できる。

また、本実施形態によれば、洗浄用液体ＬＣは、露光用液体ＬＱに所定ガスを溶解したものであるため、所望のタイミングで洗浄動作を実行できるばかりでなく、洗浄動作後、短時間で、露光動作に移行でき、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制できる。また洗浄用液体ＬＣに接触する部材に悪影響を与えることもない。なお、アンモニアの含有量（アンモニア濃度）は、０．０１〜１０ｍｇ／ｌが望ましく、０．０５〜５ｍｇ／ｌ程度が望ましい。

例えば、洗浄用液体として、露光用液体ＬＱとは別の液体(薬液）を用いた場合、洗浄動作後、部材の表面に付着（残留）した薬液を十分に除去するための処理（例えば、フラッシング処理）が必要となる。また、その薬液を処理するための専用の設備が必要となる。本実施形態によれば、洗浄用液体ＬＣは、露光用液体ＬＱに所定ガスを溶解したものであるため、洗浄動作後のフラッシング処理に要する時間を十分に短くすることができる。また、洗浄用液体ＬＣにアルカリを含有する場合でも、その含有するアルカリは微量であるため、洗浄動作後のフラッシング処理に要する時間を短くすることができる。したがって、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制できる。また、アルカリとしてのアンモニアは、水がない状態では気化しやすいため、洗浄用液体ＬＣが接触した後の部材の表面に対して乾燥処理を施すことにより、部材の表面に残留しているアンモニアを含む洗浄用液体ＬＣを素早く除去できる。

なお、上記の説明においては、主に基板ステージ２を洗浄する場合について説明したが、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の計測ステージ３との間に洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成して、計測ステージ３を洗浄するようにしてもよい。例えば、図７を参照して説明したように、基板ステージ２の上面２Ｆと計測ステージ３の上面３Ｆとを接近又は接触させた状態で、ノズル部材８に対して基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に一緒に移動することにより、基板ステージ２及び計測ステージ３の両方の広い領域を、洗浄用液体ＬＣで洗浄してもよい。この場合、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の計測ステージ３との間に露光用液体ＬＱで液浸空間を形成するとともに、回収口８２から回収された露光用液体ＬＱの汚染状態を検出装置８０で調べ、その結果に基づいて計測ステージ３を洗浄するか否かを決定してもよい。

また、上記の説明においては、基板ステージ２を洗浄するときに、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８も一緒に洗浄されるが、例えば、一方側であるクリーンなダミー基板ＤＰと他方側である終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８との間に洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成し、終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８だけを洗浄するようにしてもよい。この場合、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側のダミー基板ＤＰとの間に露光用液体ＬＱで液浸空間を形成するとともに、回収口８２から回収された露光用液体ＬＱの汚染状態を検出装置８０でチェックし、その結果に基づいて終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８を洗浄するか否かを決定してもよい。

また、上記の説明においては、洗浄用液体ＬＣの供給を開始する前に、露光用液体ＬＱを露光光ＥＬの光路空間から取り除いているが、露光用液体ＬＱの液浸空間が形成された状態で、第１モードから第２モードに変更して、洗浄用液体ＬＣの供給を開始し、露光用液体ＬＱを洗浄用液体ＬＣで置換してもよい。また、洗浄終了後も同様に、洗浄用液体ＬＣで光路空間が満たされた状態で第２モードから第１モードに変更して露光用液体ＬＱの供給を開始し、洗浄用液体ＬＣを露光用液体ＬＱで置換してもよい。

また、上記の説明においては、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作を所定時間行った後に、洗浄用液体ＬＣの供給を停止して洗浄動作を完了させているが、検出装置８０で洗浄用液体ＬＣの汚染状態を確認できる場合には、検出装置８０の検出結果に基づいて洗浄用液体ＬＣの汚染状態が許容値以下になった後に洗浄動作を終了させてもよい。

また、上記の説明においては、露光装置ＥＸの配管システム３０に洗浄用液体製造装置２０が接続されているが、洗浄用液体製造装置２０は脱着可能であってもよい。例えば、露光装置ＥＸのオペレータが、洗浄を行うときに、洗浄用液体製造装置２０を配管システム３０に接続してもよい。

また、上記の説明においては、露光装置ＥＸの配管システム３０に露光用液体製造装置１０が接続されているが、露光用液体製造装置１０は、露光装置ＥＸが設置される工場などの設備であってもよい。すなわち、露光装置ＥＸが設置される工場などから直接配管システム３０に露光用液体ＬＱを供給してもよい。

また、国際公開第２００６／０１３８０６号パンフレット（対応欧州特許出願公開第１，７９１，１６４号）などに開示されているように、終端光学素子ＦＬの下に形成される液浸空間の状態を検知するための観察用のカメラ（撮像素子）が計測ステージ３に設置されている場合には、一方側の終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と他方側の計測ステージ３との間に洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成し、洗浄用液体ＬＣ内でのマイクロバブル、及び／又はそれ以上の大きさの気泡の発生状態を検知し、その結果に基づいて圧力調整機構９などを制御してもよい。また、露光装置ＥＸが設置される場所によっては、洗浄用液体ＬＣの液浸空間が形成されるチャンバ内の気圧が変化する。例えば、露光装置ＥＸが設置される場所の標高によって、チャンバＣＨ内に気圧が変化し、洗浄用液体ＬＣ内でのマイクロバブル、及び／又はそれ以上の大きさの気泡の発生が所望状態にならない可能性がある。そのような場合には、圧力調整機構９などを制御して、チャンバＣＨ内の気圧に合わせて洗浄用液体製造装置２０と圧力調整機構９との間で洗浄用液体ＬＣにかかる圧力を最適化することが望ましい。なお、露光装置ＥＸが、チャンバＣＨ内の気圧を計測するセンサを備えている場合には、その気圧センサの計測結果に基づいて圧力調整機構９などを制御してもよい。

＜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。また上述の実施形態と同一又は同等の動作についてもその説明を簡略若しくは省略する。

図９は、第２実施形態に係る露光システムＳＹＳを示す図である。図９に示すように、液体発生システムＬＳは、露光用液体ＬＱを製造する露光用液体製造装置１０と、洗浄用液体ＬＣを発生する洗浄用液体製造装置２０とを備えている。本実施形態においては、洗浄用液体製造装置２０は、露光用液体製造装置１０内に配置されている。

本実施形態によれば、露光装置ＥＸの配管システム３０の簡略化を図ることができる。
なお、上述の第１、第２実施形態においては、１台の洗浄用液体製造装置２０から１つの露光装置に洗浄用液体ＬＣを供給するようにしているが、１台の洗浄用液体製造装置２０から複数の露光装置に洗浄用液体ＬＣを供給してもよい。

＜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。また上述の実施形態と同一又は同等の動作についてもその説明を簡略若しくは省略する。第３実施形態の特徴的な部分は、露光装置ＥＸが、洗浄用液体ＬＣを発生する洗浄用液体製造装置２０Ｅを備えている点にある。

図１０は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。図１０において、露光装置ＥＸは、供給管８５を介して、ノズル部材８の供給口８１に液体を供給する液体供給装置ＬＳＥを備えている。液体供給装置ＬＳＥは、洗浄用液体ＬＣを発生する洗浄用液体製造装置２０Ｅを備えている。また、本実施形態においては、液体供給装置ＬＳＥは、露光用液体ＬＱを製造する露光用液体製造装置１０Ｅを備えている。

また、液体供給装置ＬＳＥは、供給管８５と露光用液体製造装置１０Ｅとを接続する第１流路９１と、供給管８５と洗浄用液体製造装置２０Ｅとを接続する第２流路９２と、露光用液体製造装置１０Ｅと洗浄用液体製造装置２０Ｅとを接続する第３流路９３とを備えている。また、液体供給装置ＬＳＥは、供給管８５と第１流路９１と第２流路９２との接続部に、流路切替機構（バルブ機構）９４を有する。

露光用液体製造装置１０Ｅから送出された露光用液体ＬＱは、第１流路９１を介して、供給管８５に到達可能である。また、本実施形態においては、洗浄用液体製造装置２０Ｅは、露光用液体製造装置１０Ｅの下流に配置され、露光用液体製造装置１０Ｅから送出された露光用液体ＬＱは、第３流路９３を介して、洗浄用液体製造装置２０Ｅに供給される。洗浄用液体製造装置２０Ｅから送出された洗浄用液体ＬＣは、第２流路９２を流れて、供給管８５に到達可能である。

図１１Ａは、液体供給装置ＬＳＥが、露光用液体ＬＱを供給管８５に供給している状態を示す模式図である。制御装置７は、露光用液体製造装置１０Ｅ、及びバルブ機構９４を制御して、露光用液体製造装置１０Ｅと供給管８５とを接続するように流路を設定することによって、図１１Ａに示すように、露光用液体製造装置１０Ｅより送出した露光用液体ＬＱを、第１流路９１を介して、供給管８５に供給可能である。供給管８５に供給された露光用液体ＬＱは、供給口８１に供給される。供給口８１は、液浸空間を形成するために露光用液体ＬＱを供給する。

図１１Ｂは、液体供給装置ＬＳＥが、洗浄用液体ＬＣを供給管８５に供給している状態を示す図である。制御装置７は、露光用液体製造装置１０Ｅを制御することによって、図１１Ｂに示すように、露光用液体製造装置１０Ｅより送出した露光用液体ＬＱを、第３流路９３を介して、洗浄用液体製造装置２０Ｅに供給可能である。露光用液体製造装置１０Ｅから送出された露光用液体ＬＱは、第３流路９３を流れて、洗浄用液体製造装置２０Ｅに供給される。

上述の実施形態と同様に、洗浄用液体製造装置２０Ｅは、露光用液体製造装置１０Ｅより供給された露光用液体ＬＱを使って、洗浄用液体ＬＣを生成する。

また、制御装置７は、バルブ機構９４を制御して、洗浄用液体製造装置２０Ｅと供給管８５とを接続するように流路を設定することによって、図１１Ｂに示すように、洗浄用液体製造装置２０Ｅより送出した洗浄用液体ＬＣを、第２流路９２を介して、供給管８５に供給可能である。供給管８５に供給された洗浄用液体ＬＣは、供給口８１に供給される。供給口８１は、液浸空間を形成するために洗浄用液体ＬＣを供給する。

以上説明したように、洗浄用液体製造装置２０Ｅを、露光装置ＥＸに設けることができる。なお、露光用液体製造装置１０Ｅを、露光装置ＥＸ（液体供給装置ＬＳＥ）で持たずに、露光装置ＥＸが設置される工場などの設備で代用してもよい。

＜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。また上述の実施形態と同一又は同等の動作についてもその説明を簡略若しくは省略する。

図１２は、第４実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。図１２に示すように、露光装置ＥＸの液体供給装置ＬＳＥは、露光用液体ＬＱを製造する露光用液体製造装置１０Ｅを備えており、洗浄用液体製造装置２０Ｅが、露光用液体製造装置１０Ｅ内に配置されている。

本実施形態によれば、液体供給装置ＬＳＥの流路の簡略化を図ることができる。

なお、上述の第１〜第４実施形態において、洗浄動作時において供給口８１から供給する洗浄用液体ＬＣの単位時間当たりの量を、露光動作時において供給口８１から供給する露光用液体ＬＱの単位時間当たりの量よりも多くしてもよい。これにより、洗浄時間の短縮等を図ることができる。

また、上述の第１〜第４実施形態において、回収口８２から回収された洗浄用液体ＬＣを回収するための回収装置を、露光用液体ＬＱの回収装置とは別に設けてもよい。

また、洗浄動作中、あるいは洗浄終了後においては除去したパーティクルを確実に排出するために、及び所定空間からの洗浄用液体ＬＣの漏出、飛散を防止するために、基板Ｐの露光時における回収口８２の回収力（吸引力）よりも大きい回収力（吸引力）で、洗浄用液体ＬＣを回収することが望ましい。

また、上述の第１〜第４実施形態において、洗浄用液体ＬＣを用いた洗浄動作をしているときに、露光光ＥＬを照射して、光化学作用（光洗浄効果）を導入してもよい。

＜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。また上述の実施形態と同一又は同等の動作についてもその説明を簡略若しくは省略する。本実施形態の特徴的な部分は、露光装置ＥＸが、ノズル部材８と離れた位置に配置され、洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成可能な第２ノズル部材１０８を備えた点にある。

第２ノズル部材１０８は、ノズル部材８と離れた位置に配置され、洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成可能である。第２ノズル部材１０８は、下面を有し、その下面とその下面に対向する物体（基板ステージ２の上面２Ｆ、基板ステージ２に保持された基板（Ｐ，ＤＰ）、及び計測ステージ３の上面３Ｆの少なくとも一つ）との間で、洗浄用液体ＬＣを保持可能である。

第２ノズル部材１０８は、洗浄用液体ＬＣを供給可能な供給口１８１と、洗浄用液体ＬＣを回収可能な回収口１８２とを有する。供給口１８１は、第２ノズル部材１０８の下面のほぼ中央に形成されている。回収口１８２は、第２ノズル部材１０８の下面において、供給口１８１を囲むように形成されている。

供給口１８１には、第２ノズル部材１０８の内部に形成された供給流路１８４、及び供給管１８５を介して、洗浄用液体製造装置２０（２０Ｅ）から洗浄用液体ＬＣが供給される。回収口１８２は、第２ノズル部材１０８の内部に形成された回収流路１８７、及び回収管１８８を介して、少なくとも洗浄用液体ＬＣを回収可能な液体回収装置に接続されている。

上述の実施形態と同様に、ノズル部材８は、第２ノズル部材１０８と離れた位置に配置され、基板Ｐの露光時に、終端光学素子ＦＬと基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間を露光用液体ＬＱで満たすように、露光用液体ＬＱで液浸空間を形成する。
また、洗浄動作を行うときには、第２ノズル部材１０８と洗浄対象の部材（基板ステージ２、計測ステージ３など）との間に洗浄用液体ＬＣの液浸空間を形成し、上述の実施形態と同様に、それらの部材の洗浄を行う。

以上説明したように、露光用液体ＬＱで液浸空間を形成するノズル部材８とは別に、洗浄用液体ＬＣで液浸空間を形成する第２ノズル部材１０８を設けて、洗浄用液体ＬＣで露光装置ＥＸを構成する部材を洗浄することができる。この場合、第２ノズル部材１０８は、ノズル部材８から離れた位置に配置されているので、例えば第２ノズル部材１０８を使って基板ステージ２の洗浄を行っているときに、計測ステージ３を投影光学系ＰＬの終端光学素子ＦＬ及びノズル部材８と対向する位置に移動し、基板ステージ２の洗浄と並行して、計測ステージ３に搭載されたセンサなどを用いた計測動作を実行するようにしてもよい。逆に、基板ステージ２に保持された基板Ｐの露光動作と並行して、第２ノズル部材１０８を使って計測ステージ３の洗浄動作を行ってもよい。

なお、上述の第１〜第５実施形態においては、窒素が溶解された洗浄用液体ＬＣを用いているが、洗浄用液体ＬＣに溶解されるガスとしては、窒素に限られず、例えばオゾン、酸素、水素、二酸化炭素、アルゴン、及びクリーンエアの少なくとも１つであってもよい。これらガスを溶解させた洗浄用液体ＬＣを用いることによっても、マイクロバブル、及び／又はそれ以上の大きさの気泡が発生することによって、露光装置ＥＸを構成する部材を良好に洗浄できる。

なお、上述の各実施形態においては、露光用液体ＬＱに所定ガスを溶解させたものを洗浄用液体ＬＣとして用いているが、露光用液体ＬＱ以外の液体を用いてもよい。露光用液体ＬＱ以外の液体を用いた場合でも、マイクロバブル、及び／又はそれ以上の大きさの気泡が発生することによって、部材を良好に洗浄できる。特に、上述の第５実施形態では、第２ノズル部材１０８を用いる場合には、洗浄用液体ＬＣが終端光学素子ＦＬと接しないので、露光用液体ＬＱと異なる液体を適用しやすい。

なお、上述の各実施形態においては、洗浄用液体ＬＣには、アルカリとして、アンモニアが含有されているが、洗浄用液体ＬＣに含有させるアルカリとして、例えば、露光後の基板Ｐの現像処理を行うための現像液を用いてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、洗浄用液体ＬＣにアルカリを含有しているが、必ずしもアルカリを含有しなくてもよい。

また、上述の各実施形態において、液浸空間を形成する洗浄用液体ＬＣに振動を付加して、洗浄効果を促進してもよい。この場合、洗浄用液体ＬＣに超音波を付加することが望ましい。洗浄用液体ＬＣに振動を付加するために、ノズル部材（８、１０８）及び／又はノズル部材と対向する物体（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）にピエゾ素子などの振動子を設けてもよい。あるいは洗浄用液体ＬＣを振動させるために、駆動機構５を使って、基板ステージ２及び／又は計測ステージ３を振動させてもよい。

また、上述の実施形態においては、基板ステージ２及び／又は計測ステージ３の上方から洗浄用液体ＬＣを供給しているが、基板ステージ２及び／又は計測ステージ３に設けた供給口から洗浄用液体ＬＣを供給しても良い。この場合、基板ステージ２及び／又は計測ステージ３に設けた回収口から洗浄用液体ＬＣを回収してもよいし、ノズル部材（８，１０８）の回収口８２から洗浄用液体ＬＣを回収するようにしてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、検出装置８０の検出結果に基づいて、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作が制御されるが、洗浄用液体ＬＣによる洗浄動作は、例えば、所定枚数の基板Ｐを露光する毎、ロット毎、あるいは所定時間間隔毎に実行するようにしてもよい。

また、図１４Ａに示すように、露光用基板ＰをマスクＭのパターンの像で露光し、現像処理を行った後、図１４Ｂに示すように、その露光用基板Ｐ上に形成されたパターンの形状を所定の計測装置３００で計測し、その計測結果に基づいて、洗浄動作を実行するかどうかを判断するようにしてもよい。例えば、パターンの形状の計測結果に基づいて、パターンの欠陥が許容範囲にないと判断された場合、制御装置７は、基板ステージ２等の汚染状態も許容範囲にないと判断し、洗浄動作を実行する。

なお、上述の各実施形態においては、投影光学系の終端光学素子の光射出側（像面側）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、終端光学素子の光入射側（物体面側）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。この場合、上述の洗浄液を、終端光学素子の光入射側の光路空間に流してもよい。

なお、上述の各実施形態の露光用液体ＬＱは純水であるが、純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。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。また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子ＦＬなど）を形成してもよい。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、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。基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。

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転写された第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、米国特許６，３４１，００７号、米国特許６，４００，４４１号、米国特許６，５４９，２６９号、及び米国特許６，５９０,６３４号などに開示されているような複数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。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、上記実施形態においては、液浸露光装置を用いて本発明の説明を行ったが、例えば第５実施形態のように、投影光学系ＰＬから離れた位置に洗浄ステーションを設ける場合には、気体空間で露光を行うドライ露光装置に上述の洗浄用液体製造装置を接続して、洗浄用液体ＬＣを用いる洗浄動作を実行してもよい。

また、露光装置（リソグラフィー装置）だけでなく、例えば米国特許公開２００５／０１７９９９７号公報などに開示されているように、液浸技術を用いる検査装置、及び／又は観察装置に、上述の洗浄用液体製造装置を接続して、洗浄用液体ＬＣを用いる洗浄動作を実行してもよい。

なお、上記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。
また、上述した動作及び／又は構成要素を適宜組み合わせて用いることが可能であり、また、一部の動作及び／又は構成要素を適宜省略してもよい。

以上のように、本願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ＥＸ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ＥＸ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ＥＸ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ＥＸ全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置ＥＸ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１５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、マスクのパターンで基板に露光し、露光され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。

Claims (37)

1. 露光用液体を介して露光光で基板を露光する露光装置の少なくとも一部を洗浄するために前記露光装置に供給される洗浄用液体であって、
   前記露光装置は、前記露光光が射出される射出面を有する光学部材と、前記光学部材の光射出側で移動可能な物体との間に前記洗浄用液体で液浸空間を形成可能な液浸部材と、前記液浸空間を形成するために前記液浸部材と対向する前記物体上に前記洗浄用液体を供給する供給口と、を備え、
   前記供給口の近傍において気泡が発生するように、所定ガスが飽和濃度以上に溶解されている洗浄用液体。
2. 前記ガスは、窒素を含む請求項１記載の洗浄用液体。
3. 前記ガスは、オゾン、酸素、水素、二酸化炭素、アルゴン、及びクリーンエアの少なくとも１つを含む請求項１記載の洗浄用液体。
4. 前記露光用液体に前記ガスを飽和濃度以上溶解した請求項１〜３のいずれか一項記載の洗浄用液体。
5. 前記露光用液体は、純水を含む請求項１〜４のいずれか一項記載の洗浄用液体。
6. アルカリを含有する請求項１〜５のいずれか一項記載の洗浄用液体。
7. 前記アルカリは、アンモニアを含む請求項６記載の洗浄用液体。
8. 前記露光用液体と接触した前記露光装置の少なくとも一部の部材を洗浄するために供給される請求項１〜７のいずれか一項記載の洗浄用液体。
9. 請求項１〜８のいずれか一項記載の洗浄用液体を前記露光装置へ供給して、前記露光装置の少なくとも一部を洗浄する洗浄方法。
10. 前記露光用液体と接触した前記露光装置の少なくとも一部の部材を前記洗浄用液体を使って洗浄する請求項９記載の洗浄方法。
11. 所定ガスが飽和濃度以上に溶解され、露光用液体を介して露光光で基板を露光する露光装置の少なくとも一部を洗浄するために、前記露光装置に供給される洗浄用液体を送出する液体発生装置であって、
    前記露光装置へ前記洗浄用液体を供給するための流路に接続するための接続部を有し、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置に接続され、
    前記露光用液体製造装置の下流において、前記流路に接続される液体発生装置。
12. 所定ガスが飽和濃度以上に溶解され、露光用液体を介して露光光で基板を露光する露光装置の少なくとも一部を洗浄するために、前記露光装置に供給される洗浄用液体を送出する液体発生装置であって、
    前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置内に配置される液体発生装置。
13. 前記露光装置へ前記洗浄用液体を供給するための流路に接続するための接続部を有する請求項１２記載の液体発生装置。
14. 前記流路は、前記露光用液体の流路を含む請求項１３記載の液体発生装置。
15. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を送出する洗浄用液体発生装置が接続される接続部と、を備え、
    前記接続部を介して前記洗浄用液体発生装置から前記流路に前記洗浄用液体が供給され、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記洗浄用液体発生装置を介して、前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置に接続可能である露光装置。
16. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を発生可能な洗浄用液体発生装置と、を備え、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記洗浄用液体発生装置を介して、前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置に接続可能である露光装置。
17. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を送出する洗浄用液体発生装置が接続される接続部と、を備え、
    前記接続部を介して前記洗浄用液体発生装置から前記流路に前記洗浄用液体が供給され、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置に接続可能であり、
    前記洗浄用液体発生装置は、前記露光用液体製造装置内に配置される露光装置。
18. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を発生可能な洗浄用液体発生装置と、を備え、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置に接続可能であり、
    前記洗浄用液体発生装置は、前記露光用液体製造装置内に配置される露光装置。
19. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を送出する洗浄用液体発生装置が接続される接続部と、
    前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置と、を備え、
    前記接続部を介して前記洗浄用液体発生装置から前記流路に前記洗浄用液体が供給され、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記洗浄用液体発生装置を介して、前記露光用液体製造装置に接続可能である露光装置。
20. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を発生可能な洗浄用液体発生装置と、
    前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置と、を備え、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記洗浄用液体発生装置を介して、前記露光用液体製造装置に接続可能である露光装置。
21. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を送出する洗浄用液体発生装置が接続される接続部と、
    前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置と、を備え、
    前記接続部を介して前記洗浄用液体発生装置から前記流路に前記洗浄用液体が供給され、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記露光用液体製造装置に接続可能であり、
    前記洗浄用液体発生装置は、前記露光用液体製造装置内に配置される露光装置。
22. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記洗浄用液体を発生可能な洗浄用液体発生装置と、
    前記露光用液体を製造する露光用液体製造装置と、を備え、
    前記流路は、前記露光用液体の流路を含み、前記露光用液体製造装置に接続可能であり、
    前記洗浄用液体発生装置は、前記露光用液体製造装置内に配置される露光装置。
23. 前記露光用液体と接触した部材の少なくとも一部を前記洗浄用液体で洗浄する請求項１７〜２２のいずれか一項記載の露光装置。
24. 露光用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、
    所定ガスが飽和濃度以上に溶解された洗浄用液体を流すための流路と、
    前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
    前記射出面と対向する位置に移動可能な移動体と、
    前記洗浄用液体で液浸空間を形成可能な第１液浸部材と、
    前記第１液浸部材と離れた位置に配置され、前記基板の露光時に、前記光学部材と前記基板との間の前記露光光の光路空間を前記露光用液体で満たすように、前記露光用液体で液浸空間を形成する第２液浸部材と、を備え、
    前記光学部材及び前記移動体の少なくとも一方を前記洗浄用液体で洗浄する露光装置。
25. 前記移動体は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージ、又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、又はその両方を含む請求項２４記載の露光装置。
26. 前記第１液浸部材と前記移動体との間に前記洗浄用液体で前記液浸空間を形成した状態で、前記第１液浸部材と前記移動体とを相対的に移動する請求項２４又は２５記載の露光装置。
27. 前記液浸空間を形成する前記洗浄用液体に振動を付加する振動発生装置をさらに含む請求項２４〜２６のいずれか一項記載の露光装置。
28. 前記ガスは、窒素を含む請求項１５〜２７のいずれか一項記載の露光装置。
29. 前記ガスは、オゾン、酸素、水素、二酸化炭素、アルゴン、及びクリーンエアの少なくとも１つを含む請求項１５〜２７のいずれか一項記載の露光装置。
30. 前記洗浄用液体発生装置は、前記露光用液体に前記ガスを飽和濃度以上溶解させて前記洗浄用液体として送出する請求項１５〜２９のいずれか一項記載の露光装置。
31. 前記露光用液体は、純水を含む請求項１５〜３０のいずれか一項記載の露光装置。
32. 前記洗浄用液体は、アルカリを含有する請求項１５〜３１のいずれか一項記載の露光装置。
33. 前記洗浄用液体発生装置から送出された前記洗浄用液体を供給する供給口をさらに備えた請求項１５〜３２のいずれか一項記載の露光装置。
34. 前記供給口より供給され、洗浄対象部材に接触した後の前記洗浄用液体を回収する回収口をさらに備えた請求項３３記載の露光装置。
35. 前記露光光の光路空間を満たすように前記露光用液体で形成された液浸空間より回収された前記露光用液体の品質を検出する検出装置と、
    前記検出装置の検出結果に基づいて、前記洗浄用液体による洗浄動作を制御する制御装置と、をさらに備えた請求項１５〜３４のいずれか一項記載の露光装置。
36. 前記検出装置は、前記回収された前記露光用液体中の異物を検出する請求項３５記載の露光装置。
37. 請求項１５〜３６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、
    該露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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