JP5343962B2 - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を介して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。

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露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを保持して移動可能なマスクステージと、基板を保持して移動可能な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露光するものである。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いる。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の露光光の光路空間を液体で満たし、投影光学系と液体とを介して基板を露光する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、露光装置においては、デバイスの生産性向上等を目的として、基板（基板ステージ）の移動速度の高速化が要求される。ところが、基板（基板ステージ）の移動を高速化した場合、投影光学系と基板との間の光路空間に液体を良好に保持することが困難となる可能性がある。例えば、走査型の露光装置においては、基板の走査速度の高速化に伴って、光路空間に満たされた液体が漏出する可能性がある。液体が漏出すると、周辺部材・機器に錆びや故障が生じたり、露光装置の置かれている環境（湿度、クリーン度等）が変動する等の不都合が生じ、露光精度や各種計測精度が劣化する虞がある。

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、露光光の光路空間に満たされた液体の漏出を抑制できる露光装置、及びその露光装置を使っ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、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）を回収する回収口（２２）と、露光光（ＥＬ）の光路空間（Ｋ１）に対して回収口（２２）の外側に設けられ、気体のみを吸引する吸引口（３２）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、吸引口から気体を吸引することによって回収口近傍に所定の気体の流れを生成することができ、生成された気体の流れによって液体の漏出を防止することができる。

本発明の第２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２の態様によれば、光路空間に満たされた液体の漏出が防止された露光装置を使ってデバイスを製造することができる。

本発明によれば、露光光の光路空間に満たされた液体の漏出を防止し、露光精度及び計測精度を維持することができる。

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実施形態に係る露光装置の要部を拡大した概略斜視図の一部破断図である。 図２を下側から見た斜視図である。 図２のＹＺ平面と平行な側断面図である。 図２のＸＺ平面と平行な側断面図である。 基板の移動に伴う液体の挙動を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。 第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。 吸引機構による気体吸引動作の原理を説明するための図である。 液浸機構による液体回収動作の原理を説明するための図である。 吸引機構の別の実施形態を示す模式図である。 第２実施形態に係る露光装置の要部を拡大した側断面図である。 図１２を下側から見た図である。 第２実施形態に係る露光装置の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。 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。

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。

＜第１実施形態＞
図１は第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ＭＳＴと、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに保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のパターン像を基板ステージＰＳＴに保持されている基板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。

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の像面近傍における露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすための液浸機構１を備えている。なお、以下の説明においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとが対向している状態で光路空間Ｋ１が液体ＬＱで満たされている場合について説明しているが、基板Ｐ以外の物体（例えば基板ステージＰＳＴの上面）が投影光学系ＰＬと対向している状態で光路空間Ｋ１が液体ＬＱで満たされている場合も同様である。液浸機構１は、光路空間Ｋ１の近傍に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有するノズル部材７０と、供給管１３、及びノズル部材７０に設けられた供給口１２を介して液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、ノズル部材７０に設けられた回収口２２、及び回収管２３を介して液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。後に詳述するように、ノズル部材７０の内部には、供給口１２と供給管１３とを接続する流路（供給流路）１４が設けられているとともに、回収口２２と回収管２３とを接続する流路（回収流路）２４が設けられている。ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１を囲むように環状に形成されている。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。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に転写している間、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１と、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、投影光学系ＰＬと光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光する。制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１の液体供給装置１１を使って液体ＬＱを所定量供給するとともに、液体回収装置２１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。

また、露光装置ＥＸは、気体のみを吸引可能な吸引機構３を備えている。吸引機構３は、ノズル部材７０近傍に設けられ、気体のみを吸引する吸引口３２を有する吸引部材３０と、吸引管３３を介して気体を吸引する吸引装置３１とを備えている。後に詳述するように、吸引部材３０の内部には、吸引口３２と吸引管３３とを接続する流路（吸引流路）３４が設けられている。吸引部材３０は、光路空間Ｋ１及びノズル部材７０を囲むように環状に形成されている。

本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）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（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向を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。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）のような膜部材を塗布したものを含み、「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。

露光装置ＥＸは、床面上に設けられたベースＢＰと、そのベースＢＰ上に設置されたメインコラム９とを備えている。メインコラム９には、内側に向けて突出する上側段部７及び下側段部８が形成されている。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って、メインコラム９の上部に固定された支持フレーム１０により支持されている。

照明光学系ＩＬは、露光用光源から射出された光束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、及び露光光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。

本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、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）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る。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。マスクステージＭＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）８５が複数設けられている。マスクステージＭＳＴは、エアベアリング８５によりマスクステージ定盤２の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。マスクステージＭＳＴ及びマスクステージ定盤２の中央部にはマスクＭのパターン像を通過させる開口部がそれぞれ形成されている。マスクステージ定盤２は、メインコラム９の上側段部７に防振装置８６を介して支持されている。すなわち、マスクステージＭＳＴは、防振装置８６及びマスクステージ定盤２を介してメインコラム９の上側段部７に支持された構成となっている。防振装置８６によって、メインコラム９の振動がマスクステージＭＳＴを支持するマスクステージ定盤２に伝わらないように、マスクステージ定盤２とメインコラム９とが振動的に分離されている。

マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、マスクステージ定盤２上において、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方向に微少回転可能である。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡８１が設けられている。また、移動鏡８１に対向する位置にはレーザ干渉計８２が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、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８２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計８２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計８２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。

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って、複数の光学素子で構成されており、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、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。投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１は鏡筒ＰＫより露出している。

投影光学系ＰＬを保持する鏡筒ＰＫの外周にはフランジＰＦが設けられており、投影光学系ＰＬはフランジＰＦを介して鏡筒定盤５に支持されている。鏡筒定盤５は、メインコラム９の下側段部８に防振装置８７を介して支持されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、防振装置８７及び鏡筒定盤５を介してメインコラム９の下側段部８に支持された構成となっている。また、防振装置８７によって、メインコラム９の振動が投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤５に伝わらないように、鏡筒定盤５とメインコラム９とが振動的に分離されている。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有しており、基板ホルダＰＨに基板Ｐを支持して移動可能である。基板ホルダＰＨは、例えば真空吸着等により基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴ上には凹部９３が設けられており、基板Ｐを保持するための基板ホルダＰＨは凹部９３に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部９３以外の上面９４は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。但し、光路空間Ｋ１に液体ＬＱを満たし続けることができるならば、基板ステージＰＳＴの上面９４と基板Ｐ表面とに段差があってもよい。

基板ステージＰＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）８８が複数設けられている。基板ステージＰＳＴは、エアベアリング８８により基板ステージ定盤６の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板ステージ定盤６は、ベースＢＰ上に防振装置８９を介して支持されている。また、防振装置８９によって、ベースＢＰ（床面）やメインコラム９の振動が基板ステージＰＳＴを支持する基板ステージ定盤６に伝わらないように、基板ステージ定盤６とメインコラム９及びベースＢＰ（床面）とが振動的に分離されている。

基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤの駆動により、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持した状態で、基板ステージ定盤６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。したがって、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面は、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ＰＳＴの側面には移動鏡８３が設けられている。また、移動鏡８３に対向する位置にはレーザ干渉計８４が設けられている。基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計８４によりリアルタイムで計測される。また、露光装置ＥＸは、例えば特開２００４−２０７７１０号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の面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。レーザ干渉計８４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、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を駆動し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角（θＸ、θＹ）を制御して、基板Ｐの表面を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計８４の計測結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における位置制御を行う。

液浸機構１の液体供給装置１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給装置１１には供給管１３の一端部が接続されており、供給管１３の他端部はノズル部材７０に接続されている。液体供給装置１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体供給装置１１のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構、フィルタユニット等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。

また、供給管１３の途中には、液体供給装置１１から送出され、投影光学系ＰＬの像面側に供給される単位時間あたりの液体量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１９が設けられている。流量制御器１９による液体供給量の制御は制御装置ＣＯＮＴの指令信号のもとで行われる。

液浸機構１の液体回収装置２１は、真空ポンプ等の真空系、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。液体回収装置２１には回収管２３の一端部が接続されており、回収管２３の他端部はノズル部材７０に接続されている。液体回収装置２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体回収装置２１の真空系、気液分離器、タンク等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。

吸引機構３の吸引装置３１は、真空ポンプ等の真空系を含んで構成されている。吸引装置３１には吸引管３３の一端部が接続されており、吸引管３３の他端部は吸引部材３０に接続されている。吸引装置３１の吸引動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

ノズル部材７０は第１支持機構９１に支持されており、第１支持機構９１はメインコラム９の下側段部８に接続されている。ノズル部材７０を第１支持機構９１を介して支持しているメインコラム９と、投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫをフランジＰＦを介して支持している鏡筒定盤５とは、防振装置８７を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル部材７０で発生した振動が投影光学系ＰＬに伝達されることは防止されている。また、メインコラム９と、基板ステージＰＳＴを支持している基板ステージ定盤６とは、防振装置８９を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル部材７０で発生した振動が、メインコラム９及びベースＢＰを介して基板ステージＰＳＴに伝達されることが防止されている。また、メインコラム９と、マスクステージＭＳＴを支持しているマスクステージ定盤２とは、防振装置８６を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル部材７０で発生した振動がメインコラム９を介してマスクステージＭＳＴに伝達されることが防止されている。

吸引部材３０は第２支持機構９２に支持されており、第２支持機構９２はメインコラム９の下側段部８に接続されている。メインコラム９と鏡筒定盤５とは防振装置８７を介して振動的に分離されているため、吸引部材３０で発生した振動が投影光学系ＰＬに伝達されることは防止されている。また、メインコラム９と基板ステージ定盤６とは防振装置８９を介して振動的に分離されているため、吸引部材３０で発生した振動が基板ステージＰＳＴに伝達されることが防止されている。また、メインコラム９とマスクステージ定盤２とは防振装置８６を介して振動的に分離されているため、吸引部材３０で発生した振動がマスクステージＭＳＴに伝達されることが防止されている。

次に、図２〜図５を参照しながら、ノズル部材７０及び吸引部材３０について説明する。図２はノズル部材７０及び吸引部材３０近傍を示す概略斜視図の一部破断図、図３はノズル部材７０及び吸引部材３０を下側から見た斜視図、図４はＹＺ平面と平行な側断面図、図５はＸＺ平面と平行な側断面図である。

ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１の近傍に設けられている。ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において第１光学素子ＬＳ１を囲むように設けられた環状部材であって、その中央部に投影光学系ＰＬ（第１光学素子ＬＳ１）を配置可能な穴部７０Ｈを有している。ノズル部材７０は、複数の部材を組み合わせて構成されており、全体として平面視略円環形状に形成されている。なお、ノズル部材７０は一つの材料（チタンなど）で構成されていてもよいし、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって構成されていてもよい。

また、ノズル部材７０の少なくとも一部に、液体ＬＱへの不純物の溶出を抑えるための表面処理を施してもよい。そのような表面処理としては、ノズル部材７０に酸化クロムを付着する処理が挙げられ、例えば株式会社神鋼環境ソリューションの「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。本実施形態においては、ステンレス鋼で形成されたノズル部材７０のうち液体ＬＱと接触する液体接触面の少なくとも一部に、上述の「GOLDEP WHITE」処理が施されている。

ノズル部材７０は、側板部７０Ａと、厚肉の傾斜板部７０Ｂと、側板部７０Ａ及び傾斜板部７０Ｂの上端部に設けられた天板部７０Ｃと、傾斜板部７０Ｂの下端部に設けられた底板部７０Ｄとを有している。傾斜板部７０Ｂはすり鉢状に形成されており、第１光学素子ＬＳ１は、傾斜板部７０Ｂによって形成された穴部７０Ｈの内側に配置される。傾斜板部７０Ｂの内側面（すなわちノズル部材７０の穴部７０Ｈの内側面）７０Ｔと投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴとは対向しており、傾斜板部７０Ｂの内側面７０Ｔと第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴとの間には所定のギャップＧ１が設けられている。ギャップＧ１が設けられていることにより、ノズル部材７０で発生した振動が、投影光学系ＰＬ（第１光学素子ＬＳ１）に直接的に伝達することが防止されている。また、傾斜板部７０Ｂの内側面７０Ｔは、液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）となっており、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴと傾斜板部７０Ｂの内側面７０Ｔとの間のギャップＧ１への液体ＬＱの浸入が抑制されている。なお、傾斜板部７０Ｂの内側面７０Ｔを撥液性にするための撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を付着する処理等が挙げられる。

底板部７０Ｄの一部は、Ｚ軸方向に関して、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との間に配置されている。また、底板部７０Ｄの中央部には、露光光ＥＬが通過する開口部７４が形成されている。開口部７４は、露光光ＥＬが照射される投影領域ＡＲよりも大きく形成されている。これにより、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＥＬは、底板部７０Ｄに遮られることなく、基板Ｐ上に到達できる。本実施形態においては、開口部７４は平面視略十字状に形成されている。

ノズル部材７０のうち、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面と対向する下面７５は、ＸＹ平面と平行な平坦面となっている。本実施形態におけるノズル部材７０の下面７５とは、底板部７０Ｄの下面及び傾斜板部７０Ｂの下面を含むものであり、底板部７０Ｄの下面と傾斜板部７０Ｂの下面とは連続的に形成されている。ここで、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面はＸＹ平面とほぼ平行であるため、ノズル部材７０の下面７５は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面と対向するように、且つ基板Ｐの表面と略平行となるように設けられた構成となっている。以下の説明においては、ノズル部材７０の下面７５を適宜、「ランド面７５」と称する。

基板Ｐの表面と第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１との距離は、基板Ｐの表面とランド面７５との距離よりも長くなっている。すなわち、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１は、ランド面７５より高い位置に形成されている。そして、ランド面７５には光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが接触するようになっており、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１にも光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが接触するようになっている。すなわち、ノズル部材７０のランド面７５及び第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１は、液体ＬＱと接触する液体接触面となっている。

ランド面７５は、ノズル部材７０のうち、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐに最も近い位置に設けられており、投影光学系ＰＬの下面Ｔ１と基板Ｐとの間において、投影領域ＡＲ（露光光ＥＬの光路）を囲むように設けられている。また、底板部７０Ｄは、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１及び基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）とは接触しないように設けられている。そして、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と底板部７０Ｄの上面との間には、所定のギャップＧ２を有する空間が形成されている。以下の説明においては、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と底板部７０Ｄの上面との間の空間を含むノズル部材７０の内側の空間を適宜、「内部空間Ｇ２」と称する。

ノズル部材７０は、液体ＬＱを供給する供給口１２、及び液体ＬＱを回収する回収口２２を備えている。また、ノズル部材７０は、供給口１２に接続する供給流路１４、及び回収口２２に接続する回収流路２４を備えている。また、図２〜図５においてはその図示を省略若しくは簡略しているが、供給流路１４は供給管１３の他端部と接続され、回収流路２４は回収管２３の他端部と接続される。

供給流路１４は、ノズル部材７０の傾斜板部７０Ｂの内部を傾斜方向に沿って貫通するスリット状の貫通孔によって形成されている。また、本実施形態においては、供給流路１４は、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられている。そして、供給流路（貫通孔）１４の上端部と供給管１３（図２〜図５には不図示）の他端部とが接続され、これにより、供給流路１４が供給管１３を介して液体供給装置１１に接続される。一方、供給流路１４の下端部は、第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に接続されており、この供給流路１４の下端部が供給口１２となっている。供給口１２は、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側において、光路空間Ｋ１を挟んだＹ軸方向両側のそれぞれの所定位置に設けられている。供給口１２は、内部空間Ｇ２に液体ＬＱを供給可能である。

また、ノズル部材７０は、内部空間Ｇ２の気体を外部空間に排気する排気口１６と、排気口１６に接続する排気流路１５とを備えている。排気流路１５は、ノズル部材７０の傾斜板部７０Ｂの内部を傾斜方向に沿って貫通するスリット状の貫通孔によって形成されている。また、本実施形態においては、排気流路１５は、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。そして、傾斜板部７０Ｂの上面のうち、排気流路（貫通孔）１５の上端部が形成されている所定領域と天板部７０Ｃとの間には隙間が形成されており、排気流路１５の上端部は大気開放された状態となっている。一方、排気流路１５の下端部は、第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に接続されており、この排気流路１５の下端部が排気口１６となっている。排気口１６は、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側において、光路空間Ｋ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの所定位置に設けられている。排気口１６は、内部空間Ｇ２の気体、すなわち投影光学系ＰＬの像面周囲の気体と接続されている。したがって、内部空間Ｇ２の気体は、排気口１６を介して、排気流路１５の上端部より、外部空間に排出（排気）可能となっている。なお、排気流路１５の上端部を真空ポンプなどの吸引装置と接続して、内部空間Ｇ２の気体を強制的に排気するようにしてもよい。

底板部７０Ｄは、供給口１２から供給された液体ＬＱの流れをガイドするガイド部材としての機能を有している。底板部７０Ｄは、供給口１２から供給された液体ＬＱが、排気口１６が設けられている位置又はその近傍に向かって流れるようにガイドする。図２及び図３に示すように、底板部７０Ｄは、供給口１２が設けられた位置から、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に向かう流れを形成する第１ガイド部１７Ａと、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１から、排気口１６が設けられた位置に向かう流れを形成する第２ガイド部１７Ｂとを有している。すなわち、第１ガイド部１７Ａによって、供給口１２から露光光ＥＬの光路空間Ｋ１に向かって液体ＬＱを流す流路１８Ａが形成され、第２ガイド部１７Ｂによって、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１から排気口１６に向かって液体ＬＱを流す流路１８Ｂが形成されている。

第１ガイド部１７Ａによって形成される流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成される流路１８Ｂとは交差している。第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａは、液体ＬＱをほぼＹ軸方向に沿って流し、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂは、液体ＬＱをほぼＸ軸方向に沿って流す。そして、第１ガイド部１７Ａと第２ガイド部１７Ｂとによって、平面視略十字状の開口部７４が形成されている。露光光ＥＬは、略十字状に形成された開口部７４のほぼ中央部を通過するように設けられている。すなわち、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１は、第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂとの交差部に設定されている。本実施形態においては、第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂとはほぼ直交している。

ノズル部材７０は、側板部７０Ａと傾斜板部７０Ｂとの間において下向きに開口する空間部２４を有している。回収口２２は、空間部２４の開口部によって構成されている。また、回収流路は空間部２４によって構成されている。そして、回収流路（空間部）２４の一部に回収管２３の他端部が接続される。

回収口２２は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面と対向する位置に設けられている。回収口２２と基板Ｐの表面とは所定距離だけ離れている。回収口２２は、投影光学系ＰＬの像面近傍の光路空間Ｋ１に対して供給口１２の外側に設けられており、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）、ランド面７５、及び供給口１２を囲むように環状に形成されている。すなわち、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の内側に液体ＬＱを供給する供給口１２が設けられた構成となっている。本実施形態においては、回収口２２は平面視円環状に形成されている。

ノズル部材７０は、回収口２２を覆うように配置され、複数の孔を有する多孔部材２５を備えており、多孔部材２５の複数の孔を介して液体ＬＱの回収を行う。本実施形態においては、多孔部材２５は複数の孔を有したメッシュ部材により構成されている。多孔部材２５としては、例えば略六角形状の複数の孔からなるハニカムパターンを形成されたメッシュ部材によって構成可能である。多孔部材２５は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）やチタンなどからなる多孔部材の基材となる板部材に孔あけ加工を施すことで形成可能である。また、回収口２２に、複数の薄板状の多孔部材２５を重ねて配置することも可能である。

また、本実施形態においては、多孔部材２５は液体ＬＱに対して親液性（親水性）を有している。多孔部材２５を親液性にするための親液化処理（表面処理）としては、多孔部材２５に酸化クロムを付着する処理が挙げられる。具体的には、上述したような「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。また、このような表面処理を施すことにより、多孔部材２５から液体ＬＱへの不純物の溶出が抑えられる。本実施形態の多孔部材２５は薄板状に形成されており、例えば１００μｍ程度の厚みを有するものである。なお、多孔部材２５は、例えばセラミックス製の多孔体によって構成することも可能である。もちろん、親液性の材料で多孔部材２５を形成してもよい。

多孔部材２５は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐと対向する下面２５Ｂを有している。多孔部材２５の基板Ｐと対向する下面２５Ｂはほぼ平坦である。多孔部材２５は、その下面２５Ｂが基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面（すなわちＸＹ平面）とほぼ平行になるように回収口２２に設けられている。液体ＬＱは、回収口２２に配置された多孔部材２５を介して回収される。また、回収口２２は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されているため、その回収口２２に配置された多孔部材２５は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されている。

ランド面７５と側板部７０Ａの下端部とは、Ｚ軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）に設けられている。また、多孔部材２５は、その下面２５Ｂとランド面７５とがほぼ同じ高さになるように、且つ下面２５Ｂとランド面７５とが連続するように、回収口２２に設けられている。すなわち、ランド面７５は、多孔部材２５の下面２５Ｂと連続的に形成されている。

次に、吸引機構３について説明する。吸引機構３の吸引部材３０は、ノズル部材７０とは別の部材であって、ノズル部材７０の近傍に設けられている。吸引部材３０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光路空間Ｋ１及びノズル部材７０を囲むように設けられた環状部材であって、その中央部にノズル部材７０を配置可能な穴部３０Ｈを有している。吸引部材３０は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。また、吸引部材３０に、上述のような「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が施されていてもよい。

吸引部材３０の穴部３０Ｈの内側面３０Ｔとノズル部材７０の側板部７０Ａの側面７０Ｓとは対向しており、吸引部材３０の内側面３０Ｔとノズル部材７０の側面７０Ｓとの間には所定のギャップＧ３が設けられている。ギャップＧ３が設けられていることにより、ノズル部材７０及び吸引部材３０の一方で発生した振動が、他方に直接的に伝達することが防止されている。また、吸引部材３０の内側面３０Ｔ及びノズル部材７０の側面７０Ｓの少なくとも一方は、液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）となっており、吸引部材３０の内側面３０Ｔとノズル部材７０の側面７０Ｓとの間のギャップＧ３への液体ＬＱの浸入が抑制されている。なお、吸引部材３０の内側面３０Ｔやノズル部材７０の側面７０Ｓを撥液性にするための撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を付着させる等の処理が挙げられる。

吸引部材３０は、気体のみを吸引する吸引口３２と、吸引口３２に接続する吸引流路とを備えている。吸引部材３０は、下向きに開口する空間部３４を有している。吸引口３２は、空間部３４の開口部に相当する。また、空間部３４は吸引流路として機能する。そして、図２〜図５においてはその図示を省略若しくは簡略しているが、吸引流路（空間部）３４の一部に吸引管３３の他端部が接続される。

吸引口３２は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面と対向する位置に設けられている。吸引口３２と基板Ｐの表面とは所定距離だけ離れている。吸引口３２は、投影光学系ＰＬの像面近傍の光路空間Ｋ１に対してノズル部材７０に設けられた回収口２２の外側に設けられており、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）、及びノズル部材７０の回収口２２を囲むように環状に形成されている。本実施形態においては、吸引口３２は平面視円環状に形成されている。

吸引部材３０は、吸引口３２を覆うように配置され、複数の孔を有する多孔部材３５を備えており、多孔部材３５の複数の孔を介して吸気（排気）を行う。吸引口３２に配置される多孔部材３５は、回収口２２に配置される多孔部材２５と同様、例えば複数の孔を有したメッシュ部材、あるいはセラミックス製の多孔体によって構成可能である。

吸引口３２に配置される多孔部材３５は、液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有している。多孔部材３５を撥液性にするための撥液化処理（表面処理）としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を付着させる等の処理が挙げられる。なお、多孔部材３５自体を、上記撥液性材料によって形成してもよい。例えば、多孔部材３５がポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））によって形成されていてもよい。

多孔部材３５は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐと対向する下面３５Ｂを有している。多孔部材３５の基板Ｐと対向する下面３５Ｂはほぼ平坦である。多孔部材３５は、その下面３５Ｂが基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面（すなわちＸＹ平面）とほぼ平行になるように吸引口３２に設けられている。また、吸引口３２は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されているため、その吸引口３２に配置された多孔部材３５は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されている。

ノズル部材７０の回収口２２及び吸引部材３０の吸引口３２それぞれは、基板Ｐに対してほぼ同じ高さの位置に設けられている。すなわち、回収口２２及び吸引口３２それぞれは、Ｚ軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）に設けられている。また、回収口２２に配置される多孔部材２５の下面２５Ｂと、吸引口３２に配置される多孔部材３５の下面３５Ｂとは、基板Ｐに対してほぼ同じ高さの位置に設けられている。更に具体的には、ノズル部材７０のランド面７５、多孔部材２５の下面２５Ｂ、側板部７０Ａの下端面、吸引部材３０の下端面、及び多孔部材３５の下面３５Ｂのそれぞれが、Ｚ軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）に設けられており、これらは互いにほぼ面一となっている。

次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。

露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすために、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給装置１１及び液体回収装置２１のそれぞれを駆動する。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給管１３を流れた後、ノズル部材７０の供給流路１４を介して、供給口１２より投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に供給される。内部空間Ｇ２に液体ＬＱが供給されることにより、内部空間Ｇ２に存在していた気体部分は排気口１６や開口部７４を介して外部に排出される。したがって、内部空間Ｇ２に対する液体ＬＱの供給開始時に、内部空間Ｇ２に気体が留まってしまうといった不都合を防止することができ、光路空間Ｋ１の液体ＬＱ中に気体部分（気泡）が生成される不都合を防止することができる。

内部空間Ｇ２に供給された液体ＬＱは、内部空間Ｇ２を満たした後、開口部７４を介してランド面７５と基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との間の空間に流入し、光路空間Ｋ１を満たす。このとき、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで駆動されている液体回収装置２１は、単位時間あたり所定量の液体ＬＱを回収している。ランド面７５と基板Ｐとの間の空間の液体ＬＱは、ノズル部材７０の回収口２２を介して回収流路２４に流入し、回収管２３を流れた後、液体回収装置２１に回収される。

ここで、供給口１２から内部空間Ｇ２に対して供給された液体ＬＱは、第１ガイド部１７Ａにガイドされつつ露光光ＥＬの光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に向かって流れた後、第２ガイド部１７Ｂにガイドされつつ露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に向かって流れるので、仮に液体ＬＱ中に気体部分（気泡）が生成されても、液体ＬＱの流れによって、その気泡を露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に排出することができる。そして、本実施形態においては、底板部７０Ｄは、液体ＬＱを排気口１６に向けて流すので、液体ＬＱ中に存在している気体部分（気泡）は、排気口１６を介して外部空間に円滑に排出される。

また、液浸機構１は、液体ＬＱを底板部７０Ｄの第１、第２ガイド部１７Ａ、１７Ｂでガイドしつつ流すことにより、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１内において、渦流が生成されることを抑制している。これにより、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１中に気体部分（気泡）があっても、液体ＬＱの流れによって、気体部分（気泡）を露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に排出し、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１に気体部分（気泡）が留まることを防止することができる。

以上のように、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１を使って、光路空間Ｋ１に液体ＬＱを所定量供給するとともに基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収することで、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。制御装置ＣＯＮＴは、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たした状態で、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対的に移動しながらマスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬ及び光路空間Ｋ１の液体ＬＱを介して基板Ｐ上に投影露光する。

制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域ＬＲを形成するとき、吸引機構３の吸引装置３１を駆動する。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中も吸引口３２の吸引（吸気）動作を継続する。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを液浸露光するために液浸機構１を使って光路空間Ｋ１に対する液体ＬＱの供給動作及び回収動作を行っている最中に、吸引機構３の吸引装置３１の駆動を継続する。ここで、吸引装置３１による単位時間当たりの気体の吸引量を常に一定にしてもよいし、例えば基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の動作（スキャン速度、移動方向、一方向への移動距離など）に応じて変化させてもよい。

上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対的に移動しつつ露光を行う走査型露光装置である。具体的には、露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して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に投影露光する。このような走査型露光装置において、例えば走査速度（スキャン速度）の高速化に伴って、回収口２２を介して液体ＬＱを十分に回収することができず、液体ＬＱが光路空間Ｋ１に対して回収口２２よりも外側へ漏出する可能性がある。例えば、図６（Ａ）の模式図に示す第１状態から、液浸領域ＬＲに対して基板Ｐを＋Ｘ方向に所定速度で所定距離だけスキャン移動し、図６（Ｂ）に示すスキャン移動中の第２状態となった場合、基板Ｐのスキャン速度が高速化されると、液浸領域ＬＲの液体ＬＱとその外側の空間との界面ＬＧの移動速度が大きくなったり、あるいは界面ＬＧの形状が大きく変化して、液体ＬＱが回収口２２の外側に漏出する可能性がある。

本実施形態においては、液浸領域ＬＲを形成するときに、吸引口３２を介した気体の吸引（吸気）動作を行うことで、回収口２２の外側近傍（光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの近傍）に所定方向の気体の流れを生成し、その生成された気体の流れによって液体ＬＱの漏出や、液浸領域ＬＲの巨大化を防止する。

図７は吸引機構３の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。図７に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、真空系を含む吸引装置３１を駆動して、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側に設けられた吸引口３２を介して気体を吸引することにより、回収口２２の外側に光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成する（図７の矢印ｙ１参照）。

具体的には、真空系を含む吸引装置３１が駆動されると、吸引部材３０に設けられた空間部（吸引流路）３４の気体が吸引管３３を介して吸引装置３１に吸引され、空間部３４が負圧化される。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、吸引装置３１を駆動することによって、吸引口３２に配置された多孔部材３５の上側の空間部３４を負圧空間にする。多孔部材３５の上側に所定の負圧空間が形成されることによって、多孔部材３５の下側の大気空間１００の気体のうち、吸引口３２近傍（吸引口３２直下）に存在する気体が、多孔部材３５が配置された吸引口３２を介して空間部（負圧空間）３４に吸引される。これにより、大気空間１００においては、光路空間Ｋ１に対して吸引口３２の外側から吸引口３２に向かう気体の流れｙ１が生成される。なお、図７の状態においては、光路空間Ｋ１に対して吸引口３２の内側から吸引口３２に向かう気体の流れも生成されるが（図７の矢印ｙ１’参照）、その流れｙ１’の流量（流速）は、光路空間Ｋ１に対して吸引口３２の外側から光路空間Ｋ１に向かう気体の流れｙ１よりも小さい。したがって、吸引口３２を介して気体を吸引することにより、回収口２２の外側近傍において光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成することができる。

光路空間Ｋ１に向かう気体の流れが生成されることにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに気体が供給される。これにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ）が、光路空間Ｋ１の外側に移動しようとしても、その気体の力によって、所定空間Ｋ２の外側への液体ＬＱの漏出を防止することができる。ここで、所定空間Ｋ２とは、光路空間Ｋ１に対して吸引口３２よりも内側の空間を含む。

また、図８に示すように、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが、吸引口３２に設けられた多孔部材３５に接触する可能性があるが、本実施形態においては、吸引機構３は、多孔部材３５の上側に所定圧力の負圧空間を形成することによって、多孔部材３５の下側の大気空間１００から液体ＬＱを流入させること無く、気体のみを吸引する。したがって、吸引機構３は、振動を抑えつつ、多孔部材３５の下側の大気空間１００において、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを良好に生成することができる。

以下、図９を参照しながら、本実施形態における吸引機構３による気体吸引動作の原理について説明する。図９は多孔部材３５の一部を拡大した断面図であって、多孔部材３５を介して行われる気体吸引動作を説明するための模式図である。

図９において、吸引口３２には多孔部材３５が設けられている。また、多孔部材３５の下側には基板Ｐが設けられている。そして、多孔部材３５と基板Ｐとの間には、気体空間及び液体空間が形成されている。より具体的には、多孔部材３５の第１孔３５Ｈａと基板Ｐとの間には気体空間が形成され、多孔部材３５の第２孔３５Ｈｂと基板Ｐとの間には液体空間が形成されている。また、多孔部材３５の上側には、回収流路（流路空間）３４が形成されている。

多孔部材３５の第２孔３５Ｈｂと基板Ｐとの間の液体空間の圧力（多孔部材３５の下面での圧力）をＰａ、多孔部材３５の上側の流路空間（気体空間）３４の圧力（多孔部材３５の上面での圧力）をＰｂ、孔３５Ｈａ、３５Ｈｂの孔径（直径）をｄ、多孔部材３５（孔３５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角をθ、液体ＬＱの表面張力をγとした場合、本実施形態の吸引機構３は、
（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ ＜ （Ｐｂ−Ｐａ） …（１）
の条件を満足するように、流路空間（気体空間）３４の圧力が設定されている。

この場合において、多孔部材３５（孔３５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θは、
θ ＞ ９０° …（２）
の条件を満足する必要がある。

上記条件が成立する場合、多孔部材３５の第２孔３５Ｈｂの下側（基板Ｐ側）に液体空間が形成された場合でも、多孔部材３５の下側の液体空間の液体ＬＱが第２孔３５Ｈｂを介して多孔部材３５の上側の流路空間３４に移動（侵入）することが防止される。すなわち、上記条件を満足するように、多孔部材３５の孔径ｄ、多孔部材３５の液体ＬＱとの接触角（親和性）θ、液体ＬＱの表面張力γ、及び圧力Ｐａ、Ｐｂを最適化することにより、液体ＬＱと気体との界面を多孔部材３５の第２孔３５Ｈｂの内側に維持することができ、第２孔３５Ｈｂを介して液体空間から流路空間３４へ液体ＬＱが侵入することを抑えることができる。一方、多孔部材３５の第１孔３５Ｈａの下側（基板Ｐ側）には気体空間が形成されているので、第１孔３５Ｈａを介して気体のみを吸引することができる。

本実施形態においては、多孔部材３５の下側の液体空間の圧力Ｐａ、孔径ｄ、多孔部材３５（孔３５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θ、及び液体（純水）ＬＱの表面張力γはほぼ一定であり、吸引機構３は、吸引装置３１の吸引力を制御して、上記条件を満足するように、多孔部材３５の上側の流路空間３４の圧力Ｐｂを調整する。

なお、上記（１）式において、（Ｐｂ−Ｐａ）の絶対値が大きいほど、すなわち、（（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ）の絶対値が大きいほど、上記条件を満足するような圧力Ｐｂの制御が容易になるので、孔径ｄは可能な限り小さく、多孔部材３５の液体ＬＱとの接触角θは可能な限り大きいことが望ましい。本実施形態においては、多孔部材３５は液体ＬＱに対して撥液性を有しており、十分に大きい接触角θを有している。

このように、本実施形態では、多孔部材３５の上側の空間３４と下側の液体空間との圧力差（多孔部材３５の上面と下面との圧力差）を、上記条件を満足するように制御することで、多孔部材３５の孔３５Ｈから気体のみを吸引する。これにより、多孔部材３５の下側の空間１００（気体空間）において、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを良好に生成することができるともに、液体ＬＱと気体とを一緒に吸引することに起因する振動の発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、液浸機構１は、回収口２２から液体ＬＱのみを回収する。したがって、液浸機構１は、回収口２２を介して空間部２４に気体を流入させること無く、液体ＬＱを良好に回収することができる。

以下、図１０を参照しながら、本実施形態における液浸機構１による液体回収動作の原理について説明する。図１０は多孔部材２５の一部を拡大した断面図であって、多孔部材２５を介して行われる液体回収動作を説明するための模式図である。

図１０において、回収口２２には多孔部材２５が設けられている。また、多孔部材２５の下側には基板Ｐが設けられている。そして、多孔部材２５と基板Ｐとの間には、気体空間及び液体空間が形成されている。より具体的には、多孔部材２５の第１孔２５Ｈａと基板Ｐとの間には気体空間が形成され、多孔部材２５の第２孔２５Ｈｂと基板Ｐとの間には液体空間が形成されている。また、多孔部材２５の上側には、回収流路（流路空間）２４が形成されている。

多孔部材２５の第１孔２５Ｈａと基板Ｐとの間の気体空間の圧力（多孔部材２５Ｈの下面での圧力）をＰｄ、多孔部材２５の上側の流路空間２４の圧力（多孔部材２５の上面での圧力）をＰｃ、孔２５Ｈａ、２５Ｈｂの孔径（直径）をｄ、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角をθ、液体ＬＱの表面張力をγとした場合、本実施形態の液浸機構１は、
（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ ≧ （Ｐｄ−Ｐｃ） …（３）
の条件を満足するように設定されている。なお、上記（３）式においては、説明を簡単にするために多孔部材２５の上側の液体ＬＱの静水圧は考慮してない。

この場合において、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θは、
θ ≦ ９０° …（４）
の条件を満足する。

上記条件が成立する場合、多孔部材２５の第１孔２５Ｈａの下側（基板Ｐ側）に気体空間が形成された場合でも、多孔部材２５の下側の気体空間の気体が孔２５Ｈａを介して多孔部材２５の上側の流路空間２４に移動（侵入）することが防止される。すなわち、上記条件を満足するように、多孔部材２５の孔径ｄ、多孔部材２５の液体ＬＱとの接触角（親和性）θ、液体ＬＱの表面張力γ、及び圧力Ｐｄ、Ｐｃを最適化することにより、液体ＬＱと気体との界面を多孔部材２５の第１孔２５Ｈａの内側に維持することができ、第１孔２５Ｈａを介して空間１００から流路空間２４へ気体が侵入することを抑えることができる。一方、多孔部材２５の第２孔２５Ｈｂの下側（基板Ｐ側）には液体空間が形成されているので、第２孔２５Ｈｂを介して液体ＬＱのみを回収することができる。

本実施形態においては、多孔部材２５の下側の気体空間の圧力Ｐｄ、孔径ｄ、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θ、液体（純水）ＬＱの表面張力γはほぼ一定であり、液浸機構１は、液体回収装置２１の吸引力を制御して、上記条件を満足するように、多孔部材２５の上側の流路空間２４の圧力Ｐｃを調整する。

なお、上記（３）式において、（Ｐｄ−Ｐｃ）が大きいほど、すなわち、（（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ）が大きいほど、上記条件を満足するような圧力Ｐｃの制御が容易になるので、孔径ｄは可能な限り小さく、多孔部材２５の液体ＬＱとの接触角θは可能な限り小さいことが望ましい。本実施形態においては、多孔部材２５は液体ＬＱに対して親液性を有しており、十分に小さい接触角θを有している。

このように、本実施形態では、多孔部材２５が濡れた状態で、多孔部材２５の上側の空間２４と下側の気体空間との圧力差（多孔部材２５の上面と下面との圧力差）を、上記条件を満足するように制御することで、多孔部材２５の孔２５Ｈから液体ＬＱのみを回収する。これにより、液体ＬＱと気体とを一緒に吸引することに起因する振動の発生を抑制することができる。

以上説明したように、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側に気体のみを吸引する吸引口３２を設け、吸引口３２から気体を吸引することで、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが光路空間Ｋ１を含む所定空間Ｋ２の外側へ漏出することを防止するような気体の流れを生成することができる。すなわち、吸引機構が液体ＬＱを封じ込めるシール機構として機能し、光路空間Ｋ１に液体ＬＱを満たした状態で投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対移動させた場合においても、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの漏出を防止することができる。また、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成することで、液体ＬＱとその外側の空間との界面ＬＧが露光光ＥＬの光路に対して回収口２２よりも外側に形成されることが防止され、液浸領域ＬＲの大きさや形状を所望状態に維持することができる。したがって、液体ＬＱが漏出したり、回収口２２を介して液体ＬＱを十分に回収できなかったり、あるいは液体ＬＱ中に気泡が生成される等の不都合が防止される。また、液浸領域ＬＲの巨大化を抑えることができる。したがって、露光装置ＥＸ全体のコンパクト化を図ることもできる。

また、吸引機構３は、上記（１）式を満足する条件で気体のみを吸引するので、吸引口３２の多孔部材３５に液浸領域ＬＲの液体ＬＱが接触した場合であっても、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを良好に生成することができ、液体ＬＱの漏出を防止することができる。また、吸引機構３は気体のみを吸引するので、液体ＬＱと気体とを一緒に吸引することに起因する振動の発生を抑制することができる。

また、吸引口３２は光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されているので、光路空間Ｋ１を囲む外側の全ての方向から光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成することができ、液体ＬＱの漏出をより確実に防止することができる。

また、吸引口３２は基板Ｐに対向する位置に設けられており、吸引口３２に配置された多孔部材３５の下面３５Ｂと基板Ｐとの間には所定の空間が形成されるため、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを良好に生成することができる。

また、回収口２２（多孔部材２５の下面２５Ｂ）及び吸引口３２（多孔部材３５の下面３５Ｂ）のそれぞれは、基板Ｐに対してほぼ同じ高さに設けられているため、吸引口３２の吸引動作を行うことにより、回収口２２近傍に所望の気体の流れを生成することができる。

吸引口３２は、回収口２２を有するノズル部材７０とは別の吸引部材３０に設けられているため、例えば、吸引部材３０の位置調整をノズル部材７０とは個別に行うことができる。したがって、吸引口３２と回収口２２との位置関係、吸引口３２と光路空間Ｋ１（光路空間Ｋ１に満たされる液体ＬＱ）との位置関係、あるいは吸引口３２と基板Ｐとの位置関係を任意に調整することができる。

図１１は吸引口３２に配置される多孔部材３５の別の例を示す図である。図１１に示すように、多孔部材３５の孔３５Ｈは、基板Ｐから離れるに従って漸次拡がるテーパ状に形成されてもよい。例えば、図１１に示す孔３５Ｈの内側面の液体ＬＱとの接触角θと、図９に示した孔３５Ｈの内側面の液体ＬＱとの接触角θとが同じ場合、多孔部材３５の孔３５Ｈを基板Ｐから離れるに従って漸次拡がるテーパ状に形成することにより、第２孔３５Ｈｂの内側面のテーパ状部分に接触した液体ＬＱの界面は、曲率半径が十分に小さい上向き円弧状に形成される。この場合、第２孔３５Ｈｂを介して液体ＬＱが多孔部材３５の上側の流路空間３４に浸入することをより確実に防止することができる。なお、テーパ状部分は、図１１に示すように、孔３５Ｈの内側面の基板Ｐに近い一部の領域（下部の領域）に形成された形態でもよいし、孔３５Ｈの下端部から上端部まで全体的にテーパ状に形成された形態でもよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、光路空間Ｋ１に対して更に外側に、気体を吹き出す吹出口を設けた点にある。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１２は第２実施形態に係る露光装置ＥＸの要部を拡大した側断面図、図１３は図１２のノズル部材７０近傍を下側から見た平面図である。

図１２及び図１３において、露光装置ＥＸは、気体を吹き出す気体供給機構４を備えている。気体供給機構４は、吸引部材３０近傍に設けられ、気体を吹き出す吹出口４２を有する気体用ノズル部材４０と、気体供給管４３、及び気体用ノズル部材４０に設けられた吹出口４２を介して気体を供給する気体供給装置４１とを備えている。気体用ノズル部材４０の内部には、吹出口４２と気体供給管４３とを接続する流路（供給流路）４４が設けられている。気体用ノズル部材４０は、光路空間Ｋ１、ノズル部材７０、及び吸引部材３０を囲むように環状に形成されている。

気体供給機構４の気体用ノズル部材４０は、ノズル部材７０及び吸引部材３０とは別の部材であって、吸引部材３０の近傍に配置されている。気体用ノズル部材４０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光路空間Ｋ１、ノズル部材７０、及び吸引部材３０を囲むように設けられた環状部材であって、その中央部に吸引部材３０を配置可能な穴部４０Ｈを有している。気体用ノズル部材４０は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。なお、気体用ノズル部材４０に、上述の「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理を施すことが可能である。

気体用ノズル部材４０の穴部４０Ｈの内側面４０Ｔと吸引部材３０の側面３０Ｓとは対向しており、気体用ノズル部材４０の内側面４０Ｔと吸引部材３０の側面３０Ｓとの間には所定のギャップＧ４が設けられている。ギャップＧ４が設けられていることにより、吸引部材３０及び気体用ノズル部材４０の一方で発生した振動が、他方に直接的に伝達することが防止されている。なお、気体用ノズル部材４０は、図１を参照して説明した第１、第２支持機構９１、９２とは別の支持機構に支持され、その気体用ノズル部材４０を支持する支持機構は、メインコラム９の下側段部８に接続される。

気体用ノズル部材４０の下面は基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面と対向するように設けられており、吹出口４２は気体用ノズル部材４０の下面に設けられている。すなわち、吹出口４２は、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面と対向する位置に設けられている。吹出口４２と基板Ｐの表面とは所定距離だけ離れている。吹出口４２は、投影光学系ＰＬの像面近傍の光路空間Ｋ１に対して吸引部材３０に設けられた吸引口３２の更に外側に設けられており、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）、ノズル部材７０の回収口２２、及び吸引部材３０の吸引口３２を囲むように環状に形成されている。本実施形態においては、吹出口４２は平面視円環状に形成されている。

吹出口４２は、気体用ノズル部材４０の下面において光路空間Ｋ１側に向くように形成されており、光路空間Ｋ１に向けて気体を吹き出すようになっている。より具体的には、吹出口４２は、基板Ｐの表面のうち吸引口３２と対向する領域近傍に気体を吹き付けるように設けられている。

気体供給装置４１は、ケミカルフィルタやパーティクル除去フィルタを含むフィルタ装置を備えており、フィルタ装置を介したクリーンな気体を供給可能である。したがって、吹出口４２からはクリーンな気体が吹き出される。なお、気体供給機構４が吹出口４２を介して吹き出す気体としては、露光装置ＥＸが収容されたチャンバ内部の気体とほぼ同じ気体、例えば空気（ドライエア）が使用される。なお、吹き出す気体としては窒素ガス（ドライ窒素）を使用してもよい。

また、本実施形態においては、ノズル部材７０のランド面７５、多孔部材２５の下面２５Ｂ、側板部７０Ａの下端面、吸引部材３０の下端面、多孔部材３５の下面３５Ｂ、及び気体用ノズル部材４０の下面のそれぞれが、Ｚ軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）に設けられており、これらは互いにほぼ面一となっている。

図１４は気体供給機構４の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。上述の実施形態同様、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを液浸露光するとき、液浸機構１を使って光路空間Ｋ１に液体ＬＱを満たし、吸引機構３を使って光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成する。また本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの液浸露光中に、気体供給機構４を使って吹出口４２を介した気体の吹き出し動作を行う。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中に吹出口４２の気体吹き出し動作を継続する。ここで、気体供給装置４１による単位時間当たりの気体供給量は、常に一定でもよいし、例えば基板Ｐのスキャン動作（スキャン速度など）に応じて変化させてもよいし、吸引機構３の吸引装置３１による単位時間当たりの気体吸引量に応じて調整してもよい。

図１４に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、真空系を含む吸引装置３１を駆動して、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側に設けられた吸引口３２を介して気体を吸引することにより、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給装置４１を駆動して、吹出口４２を介して光路空間Ｋ１に向けて気体を吹き出す。吸引機構３の吸引動作と、気体供給機構４の気体供給動作とにより光路空間Ｋ１に向かってより速度の大きい気体の流れが生成されるため、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ）が、光路空間Ｋ１の外側に移動しようとしても、その気体の力によって、光路空間Ｋ１を含む所定空間Ｋ２の外側への液体ＬＱの漏出をより確実に防止することができる。

すなわち、本実施形態においては、吸引機構３と気体供給機構４とが液体ＬＱを吸引口３２よりも内側に封じ込めるシール機構として機能し、所定空間Ｋ２の外側への液体ＬＱの漏出を防止することができる。したがって、基板Ｐ上に液滴等が残留するなどの不都合を防止することができる。

なお、本実施形態においては、図１３に示すように、吹出口４２は円環状に形成されているが、例えば平面視円弧状でスリット状に形成された複数の吹出口を、光路空間Ｋ１を囲むように所定間隔で配置してもよい。あるいは、平面視円形状の複数の吹出口を、光路空間Ｋ１を囲むように所定間隔で配置してもよい。

また、本実施形態においては、吹出口４２は、基板Ｐの表面のうち吸引口３２と対向する領域近傍に向かって斜めに気体を吹き付けているが、基板Ｐの表面のうち吹出口４２と対向する領域近傍に吹き付けるようにしてもよい。すなわち、気体供給機構４は吹出口４２の真下に気体を吹き出すようにしてもよい。こうすることによっても、基板Ｐに吹き付けられた気体は光路空間Ｋ１に向かって流れるので、液体ＬＱの漏出を防止することができる。

なお、上述の第１、第２実施形態においては、ランド面７５と多孔部材２５の下面２５Ｂとがほぼ面一に形成されているが、段差があってもよく、例えば多孔部材２５の下面２５Ｂをランド面７５よりも僅かに高い位置（＋Ｚ方向の位置）に設けてもよい。同様に、多孔部材２５の下面２５Ｂと多孔部材３５の下面３５Ｂとの間に段差があってもよい。

また、上述の第１、第２実施形態においては、吸引口３２に設けられた多孔部材３５の下面３５Ｂは、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行であるが、吸引口３２に設けられた多孔部材３５の下面３５Ｂが、光路空間Ｋ１から離れるにつれて、基板Ｐの表面との間隔が大きくなるように、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面に対して傾斜していてもよい。同様に、回収口２２に設けられた多孔部材２５の下面２５Ｂが、光路空間Ｋ１から離れるにつれて、基板Ｐの表面との間隔が大きくなるように、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面に対して傾斜していてもよい。

なお、上述の第１、第２実施形態において、吸引部材３０は、第２支持機構９２によってその位置を固定されていてもよいし、例えば第２支持機構９２にアクチュエータ（駆動機構）を設け、第２支持機構９２によって吸引部材３０が可動に支持されていてもよい。あるいは、第２支持機構９２と吸引部材３０との間にゴムやバネなどの弾性部材（可撓性部材）を設け、第２支持機構９２に対して吸引部材３０を可動（揺動可能）としてもよい。同様に、第２実施形態で説明した気体用ノズル部材４０が、その位置を固定されていてもよいし、可動に支持されていてもよい。

なお、上述の第１、第２実施形態において、吸引口３２に配置される多孔部材３５の下面３５Ｂにフィン状の部材を設けてもよい。フィン状の部材を設けることによって、生成される気体の流れをガイドすることができる。また、回収口２２に配置される多孔部材２５の下面２５Ｂにフィン状の部材を設けてもよい。フィン状の部材を設けることによって、回収口２２に配置されている多孔部材２５の下面２５Ｂでの液体接触面積を増加させることができるので、ノズル部材７０の下面における液体ＬＱの保持性能を向上させることができ、液体ＬＱの漏出を更に確実に防止することができる。

なお、上述の第１、第２実施形態において、ノズル部材７０と吸引部材３０とを一体的に設け、その一体化された部材に、回収口２２と吸引口３２とのそれぞれを形成してもよい。

上記実施形態では、気体吸引機構３及び／又は気体供給機構４により、光路空間Ｋ１の中心に向かう気体の流れを発生させていたが、気体の流れは気体の吹出口の方向や取り付け位置を変更することで、任意の方向に発生させることができる。例えば、光路空間Ｋ１を周回するまたは周回しながら光路空間の中心（投影光学系の光軸）に向かうような気流（サイクロン）を発生させることができる。また、投影光学系の光軸方向に流れる気流で光路空間Ｋ１を取り囲んでもよい（エアカーテンタイプ）。投影光学系の光軸方向に流れる気流は光路空間Ｋ１に存在する液体ＬＱを拘束した後、光路空間Ｋ１の外側に流れ出してもよい。例えば、図１２〜１４に示した実施形態において、気体を吹き出す吹出口４２または気体用ノズル部材４０を、吸引部材３０よりも光路空間Ｋ１に近い側に設置することができる。

なお、上述の第１、第２実施形態においては、液浸機構１は、光路空間Ｋ１に対してＹ軸方向に沿って液体ＬＱを供給しているが、例えば供給口１２を光路空間Ｋ１に対してＸ軸方向両側のそれぞれに設け、光路空間Ｋ１に対してＸ軸方向に沿って液体ＬＱを供給するようにしてもよい。

なお、ノズル部材７０などの液浸機構１の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号公報、国際公開第２００４／０５７５８９号公報、国際公開第２００４／０５７５９０号公報、国際公開第２００５／０２９５５９号公報に記載されているものも用いることができる。

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は約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。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に第１光学素子ＬＳ１が取り付けられており、この光学素子により投影光学系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の先端の第１光学素子ＬＳ１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。

また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の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、先端の光学素子のマスク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、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。

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。

更に、特開平１１−１３５４００号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を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。

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。

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を用いてもよい。

また、上記実施形態では投影光学系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。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。

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露光工程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。

１…液浸機構、３…吸引機構、４…気体供給機構、１２…供給口、２２…回収口、２５…多孔部材、２５Ｂ…下面、２５Ｈ…孔、３０…吸引部材、３２…吸引口、３４…吸引流路（空間部、負圧空間）、３５…多孔部材、３５Ｂ…下面、３５Ｈ…孔、４０…気体用ノズル部材、４２…吹出口、７０…ノズル部材、１００…大気空間、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ１…光路空間、Ｋ２…所定空間、ＬＱ…液体、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系

Claims (28)

1. 投影光学系と基板との間の露光光の光路を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記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、
   前記露光光が通過する開口と、
   前記液体を供給する供給口と、
   前記供給口から前記投影光学系と前記開口との間に供給された液体が前記開口を介して流れ込む空間から液体を回収する回収口と、
   前記光路に対して前記回収口の外側で、前記空間から気体のみを吸引するように設けられた吸引口と、を備える露光装置。
2. 前記吸引口は、前記回収口を有する部材に設けられる請求項１に記載の露光装置。
3. 前記回収口及び前記吸引口は、前記基板に対してほぼ同じ高さに設けられる請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記吸引口に配置された多孔部材を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記多孔部材は、液体に対して撥液性を有する請求項４に記載の露光装置。
6. 前記多孔部材の下面はほぼ平坦である請求項４又は５に記載の露光装置。
7. 前記供給口は、前記回収口を有する部材に設けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. 前記開口は、前記回収口を有する部材に設けられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記回収口を有する部材は、少なくとも一部が前記投影光学系の光学素子のうち前記投影光学系の像面に最も近い光学素子の下面と前記基板との間に配置される底板部を有し、
   前記開口は、前記底板部に設けられる請求項８に記載の露光装置。
10. 前記供給口から前記光学素子の下面と前記底板部の上面との間及び前記開口を介して前記空間に液体が流れ込む請求項９に記載の露光装置。
11. 前記吸引口は、前記光路を囲むように配置される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記回収口は、前記光路を囲むように配置される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記投影光学系の光学素子のうち前記投影光学系の像面に最も近い光学素子を囲むように、前記回収口を有する部材が配置される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
14. 前記光学素子と前記回収口を有する部材との間にギャップが設けられる請求項１３に記載の露光装置。
15. 前記光学素子と対向する前記回収口を有する部材の内側面は、液体に対して撥液性である請求項１４に記載の露光装置。
16. 前記吸引口と前記回収口との位置関係の調整が行われる請求項１〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。
17. 前記吸引口と前記光路との位置関係の調整が行われる請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
18. 前記吸引口と前記基板との位置関係の調整が行われる請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
19. 前記投影光学系と前記開口との間の空間の気体を排出する排気口を備える請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。
20. 前記排気口は、前記回収口を有する部材に設けられる請求項１９に記載の露光装置。
21. 前記光路に対して前記回収口を有する部材の外側で気体を吹き出す吹出口を備える請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光装置。
22. 前記吹出口は、前記基板の表面が対向する位置に設けられる請求項２１に記載の露光装置。
23. 前記吹出口は、前記光路を囲むように配置される請求項２１又は２２に記載の露光装置。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
25. 投影光学系と基板との間の露光光の光路を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記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、
    供給口から前記投影光学系と前記露光光が通過する開口との間に供給された液体が前記開口を介して流れ込む空間から回収口より液体を回収することと、
    前記光路に対して前記回収口の外側で、前記空間から気体のみを吸引するように設けられた吸引口から気体を吸引することと、
    前記液体を介して前記開口を通過した前記露光光で前記基板を露光することと、を含む露光方法。
26. 前記投影光学系と前記開口との間の空間の気体を排気口から排出することを含む請求項２５に記載の露光方法。
27. 前記光路に対して前記回収口を有する部材の外側に配置された吹出口から気体を吹き出すことを含む請求項２５又は２６に記載の露光方法。
28. 請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。

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