JP5353856B2 - 露光装置、ステージ装置、ノズル部材、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、露光装置を構成する所定部材の洗浄方法、露光装置のメンテナンス方法、メンテナンス機器、並びに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は、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。

Ｒ＝ｋ_１・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ_２・λ／ＮＡ^２ … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ_１、ｋ_２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。

国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

ところで、基板上に液体の液浸領域を形成したとき、その液浸領域の液体中に、例えば基板上から発生した不純物が混入する可能性がある。不純物を含んだ液体の液浸領域が基板ステージ上を移動すると、基板ステージ上面（基板ステージ上に設けられた計測部上面を含む）が汚染される可能性がある。また、不純物によって基板ステージ上面が汚染されると、基板ステージ上面の液体との接触角が変化する可能性がある。

また、基板ステージ上面のみならず、液浸領域の液体に接触する投影光学系や液浸領域を形成するノズル部材などの各種部材も汚染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、液浸法を適用する場合にも、その性能劣化を防止できる露光装置、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を目的とする。特に、液浸領域の液体に接触する部材の汚染に起因する性能劣化を防止できる露光装置、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を目的とする。また、液浸法を用いる露光装置の性能劣化を防止できるメンテナンス方法、及びメンテナンス機器を提供することを目的とする。本発明の更なる目的は、液浸領域の液体に接触する部材を、簡易に洗浄する方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１７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、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液浸領域（ＡＲ２）を形成するための液体（ＬＱ）に接触する部材（２、３１、７０、３００、４００、５００、６００など）に対して、光洗浄効果を有する所定の照射光（Ｌｕ）を照射する光洗浄装置（８０）を備えた露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、液浸領域を形成するための液体に接触する部材に対して光洗浄装置を使って光洗浄効果を有する照射光を照射して光洗浄することで、その部材の汚染物質を除去することができる。

本発明の第２の態様に従えば、投影光学系（ＰＬ）の像面側の光路空間を液体（ＬＱ）で満たして、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、光路空間を液体（ＬＱ）で満たすためのノズル部材（７０）と、ノズル部材（７０）に付着した汚染物を除去するために、ノズル部材（７０）の少なくとも一部を振動させる振動機構とを備えた露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）が提供される。

本発明の第２の態様によれば、ノズル部材を振動機構で振動させることで、ノズル部材に付着した汚染物を除去することができる。

本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第３の態様によれば、高い露光精度及び計測精度を得ることができるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。

本発明の第４の態様に従えば、露光光（ＥＬ）の光路空間を液体（ＬＱ）で満たして、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）のメンテナンス方法において、露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）内で液体（ＬＱ）に接触する部材（２、３１、７０、３００、４００、５００、６００など）に対して、光洗浄効果を有する所定の照射光（Ｌｕ、ＥＬ）を照射するメンテナンス方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、液体に接触する部材に対して光洗浄効果を有する照射光を照射して光洗浄することで、その部材の汚染物質を除去することができる。したがって、露光装置の性能劣化を防止することができる。

本発明の第５の態様に従えば、露光光（ＥＬ）の光路空間を液体（ＬＱ）で満たして、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）のメンテナンス機器において、露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）内で液体（ＬＱ）に接触する部材（２、３１、７０、３００、４００、５００、６００など）に対して、光洗浄効果を有する所定の照射光（Ｌｕ）を発生する発光部（９０１）を備えたメンテナンス機器（９００）が提供される。

本発明の第５の態様によれば、メンテナンス機器を使って、液体に接触する部材に対して光洗浄効果を有する照射光を照射して光洗浄することで、その部材の汚染物質を除去することができる。したがって、露光装置の性能劣化を防止することができる。

本発明の第６の態様に従えば、基板を露光するための露光装置を構成する部材の洗浄方法であって、前記露光装置が少なくとも基板（Ｐ）上に形成される液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）を介して基板を露光する液浸露光装置（ＥＸＳ、ＥＸ）であり、前記部材（２、３１、７０、３００、４００、５００、６００など）が前記液浸領域を形成する液体に接触する部材であり、前記洗浄方法が、前記部材に所定の照射光（Ｌｕ，ＥＬ）を照射することを含む露光装置を構成する部材の洗浄方法が提供される。

本発明の第６の態様によれば、液浸露光装置の液浸領域を形成する液体に接触する部材に、所定の照射光を照射して光洗浄することでその部材の汚染物質を容易に除去し、液浸露光における汚染物質や不純物の影響を低減することができる。なお、本発明の洗浄方法を露光装置から部材を取り外すことなく実施できる場合には、メンテナンスが容易であり、露光装置のスループットに与える影響は少ない。

本発明の第７の態様によれば、基板を露光する露光方法であって、前記洗浄方法により部材（２、３１、７０、３００、４００、５００、６００など）を光洗浄すること、前記基板（Ｐ）を液体（ＬＱ）を介して露光することを含む露光方法が提供される。

本発明の第８の態様によれば、本発明の露光方法により基板を露光すること（２０４）と、露光した基板を現像することと、現像した基板を加工すること（２０５）を含むデバイスの製造方法もまた提供される。

本発明によれば、露光装置の劣化を防止することができる。特に、液浸領域を形成するための液体に接触する部材の汚染に起因する露光装置の性能劣化を防止することができる。

第１の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 図１の要部拡大図である。 基板ステージの平面図である。 第１の実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第３の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第４の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第５の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第６の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第７の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第８の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第９の実施形態に係るメンテナンス機器を示す図である。 第１０の実施形態に係るメンテナンス機器を示す図である。 第１１の実施形態に係るメンテナンス機器を示す図である。 第１２の実施形態に係るメンテナンス機器を示す図である。 第１３の実施形態に係るメンテナンス機器を示す図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の露光装置の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の露光装置の第１の実施形態を示す概略構成図、図２は図１の要部拡大図である。
図１において、露光装置ＥＸＳは、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置された本体チャンバＣＨ１と、この本体チャンバＣＨ１に隣接して配置された機械室ＣＨ２とを備えている。本体チャンバＣＨ１の内部に設けられた露光室１００は、空調系ＫＣによって空調されており、その内部の環境（清浄度、温度、圧力等）をほぼ一定に維持されている。本実施形態においては、露光室１００は清浄な空気で満たされる。露光室１００には、露光装置本体ＥＸが収容されている。露光室１００は、本体チャンバＣＨ１内部に設けられた給気流路１０１及び接続部１０２を介して、機械室ＣＨ２の内部に設けられた気体流路の出口１１４に接続されている。

露光室１００に収容されている露光装置本体ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、光洗浄効果を有する所定の照射光Ｌｕを射出する光洗浄装置８０とを備えている。本実施形態においては、光洗浄装置８０は紫外光（ＵＶ光）を射出する。露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）全体の動作は、制御装置ＣＯＮＴによってを統括制御される。

なお、「光洗浄効果」とは、部材に、所定の光が照射されることによって、その部材が浄化されることを意味し、その部材に、所定の波長、特には紫外光またはそれより短波長の真空紫外光などの光が照射されることで、部材の表面に付着（吸着）または生成している有機物質や炭素などの不純物または汚染物が除去、分解または変性されて部材表面が浄化されること、及び／又はその部材近傍の気体中の酸素が所定の波長、特には紫外光またはそれより短波長の真空紫外光などを吸収して励起状態となり、酸化力を増したオゾンなどに化学変化することによって、部材の表面の有機物質や炭素などの不純物または汚染物が除去、分解または変性されて部材表面が浄化されることが含まれる。また、部材表面の不純物や汚染物は、基板Ｐに塗布されるフォトレジスト、液体や、周囲の気体、オペレータなどから導入されると考えられる。

また、露光装置ＥＸＳは、露光室１００に隣接する位置に、基板ステージＰＳＴに対して基板Ｐを搬入及び搬出する基板搬送系１５０を備えている。基板搬送系１５０は不図示の基板搬送系収容室に収容されている。同様に、不図示ではあるが、露光室１００に隣接する位置には、マスクステージＭＳＴに対してマスクＭを搬入及び搬出するマスク搬送系を収容するマスク搬送系収容室が設けられている。これら基板搬送系収容室及びマスク搬送系収容室は、露光室１００に対して機械室ＣＨ２とは反対側に設けられている。基板搬送系収容室及びマスク搬送系収容室のそれぞれは、露光室１００同様、空調系ＫＣによってその内部の環境をほぼ一定に維持されている。

本実施形態の露光装置ＥＸＳ（露光装置本体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、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。本実施形態において、液体ＬＱには純水が用いられる。露光装置ＥＸＳは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の少なくとも一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸＳは、投影光学系ＰＬの像面側先端部の光学素子２と基板Ｐの表面（露光面）との間、すなわち投影光学系ＰＬの像面側の光路空間を液体ＬＱで満たした状態で露光光ＥＬを照射し、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影することによって、基板Ｐを露光する。

ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸＳとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向（所定方向）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、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（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」は半導体ウエハ上にレジスト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。

照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、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、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変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。本実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。また、純水は輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡５０が設けられている。また、移動鏡５０に対向する位置にはレーザ干渉計５１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、及び回転角はレーザ干渉計５１によりリアルタイムで計測され、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５１の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。

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、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子（レンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、屈折素子を含まない反射系、反射素子を含まない屈折系、屈折素子と反射素子とを含む屈折反射系のいずれであってもよい。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられている。また、先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは光学素子２に接触する。これにより、金属からなる鏡筒ＰＫの腐蝕等が防止されている。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持するＺチルトステージ５２と、Ｚチルトステージ５２を支持するＸＹステージ５３とを備えている。基板ステージＰＳＴはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。Ｚチルトステージ５２は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺ軸方向、及びθＸ、θＹ方向（傾斜方向）に移動可能である。ＸＹステージ５３は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺチルトステージ５２を介してＸＹ方向（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向）、及びθＺ方向に移動可能である。なお、ＺチルトステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。

基板ステージＰＳＴ上には凹部３２が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部３２に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）のうち凹部３２以外の上面３１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（平坦部）となっている。また、移動鏡５５の上面も、基板ステージＰＳＴの上面３１とほぼ同じ高さ（面一）となっている。基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面３１を設けたので、基板Ｐのエッジ領域を液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、基板Ｐのエッジ部とその基板Ｐの周囲に設けられた平坦面（上面）３１との間には０．１〜２ｍｍ程度のギャップが形成されるが、液体ＬＱの表面張力によりそのギャップに液体ＬＱが流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、上面３１により投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができる。

基板ステージＰＳＴの上面３１は撥液化処理されて撥液性を有している。上面３１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あるいはアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する処理が挙げられる。基板ステージＰＳＴの上面３１を形成する部材そのものをフッ素系樹脂などの撥液性部材で形成してもよい。上面３１を撥液性にすることで、液浸露光中においては基板ステージＰＳＴ外側への液体ＬＱの流出を防止でき、液浸露光後においては、上面３１に残留した液体ＬＱを良好に回収（除去）することができる。

本実施形態においては、後述するように、この上面３１には光洗浄装置８０より紫外光（ＵＶ光）が照射されるが、紫外光を照射されても、上面３１の撥液性が大きく損なわれない膜材料が使用されている。

基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上には移動鏡５５が設けられている。また、移動鏡５５に対向する位置にはレーザ干渉計５６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５６によりリアルタイムで計測され、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５６の計測結果に基づいて、レーザ干渉計５６で規定される２次元座標系内で基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介してＸＹステージ５３を駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。

図２に示すように、露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）は、基板Ｐ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６０を有している。フォーカス・レベリング検出系６０は、投射部６０Ａと受光部６０Ｂとを有し、投射部６０Ａから液体ＬＱを介して基板Ｐ表面（露光面）に斜め方向から検出光Ｌａを投射するとともに、その基板Ｐからの反射光を液体ＬＱを介して受光部６０Ｂで受光することによって、基板Ｐ表面の面位置情報を検出する。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系６０の動作を制御するとともに、受光部６０Ｂの受光結果に基づいて、所定基準面（像面）に対する基板Ｐ表面のＺ軸方向における位置（フォーカス位置）を検出する。また、基板Ｐ表面における複数の各点での各フォーカス位置を求めることにより、フォーカス・レベリング検出系６０は基板Ｐの傾斜方向の姿勢を求めることもできる。なお、フォーカス・レベリング検出系６０の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているものを用いることができる。なお、フォーカス・レベリング検出系６０は、液体ＬＱを介さずに基板Ｐの表面位置を検出するものであってもよい。

制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＺチルトステージ５２を駆動することにより、Ｚチルトステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置を制御する。すなわち、Ｚチルトステージ５２は、フォーカス・レベリング検出系６０の検出結果に基づく制御装置ＣＯＮＴからの指令に基づいて動作し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面（露光面）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。

投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上のアライメントマークあるいはＺチルトステージ５２上に設けられた後述する基準部材（計測部材）上の基準マークを検出する基板アライメント系３５０が設けられている。本実施形態の基板アライメント系３５０では、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴを静止させてマーク上にハロゲンランプからの白色光等の照明光を照射して、得られたマークの画像を撮像素子により所定の撮像視野内で撮像し、画像処理によってマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式が採用されている。

図１に戻って、マスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、及び基板ステージＰＳＴは、本体コラム１に支持されている。本体コラム１は、本体チャンバＣＨ１の底面上に設置されたベースプレートＢＰの上方に複数の防振ユニット３を介して支持されている。本体コラム１は、防振ユニット３によって支持されたメインコラム４と、メインコラム４の上に設けられたサポートコラム５とを備えている。投影光学系ＰＬは、メインコラム４の上面４Ａに保持部材ＰＦを介して保持されている。サポートコラム５は、照明光学系ＩＬの少なくとも一部を下方から支持している。

マスクステージＭＳＴは、メインコラム４に支持された不図示のマスクステージベース上を２次元移動可能に設けられている。また、基板ステージＰＳＴ（ＸＹステージ５３）は、メインコラム４の底面によって構成されている基板ステージベース５７上を２次元移動可能に設けられている。

また、マスクステージＭＳＴの近傍には、マスクＭと投影光学系ＰＬとを介してＺチルトステージ５２上に設けられた後述する基準部材上の基準マークを検出するマスクアライメント系３６０が設けられている。本実施形態のマスクアライメント系３６０では、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているような、マーク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（ビジュアル・レチクル・アライメント）方式が採用されている。

次に、露光装置本体ＥＸを収容している露光室１００を空調する空調系ＫＣについて、図１を参照しながら説明する。

空調系ＫＣは、本体チャンバＣＨ１の内部と機械室ＣＨ２の内部とを含む循環流路の複数の所定位置のそれぞれ配置されたフィルタユニット１０３、１０５、１１８、１２１、及び温調装置１１０、１１１、１１６を備えている。空調系ＫＣは、前記フィルタユニット及び温調装置等を介して気体を循環することで、露光室１００の環境（清浄度、温度、圧力等）を所望状態に維持する。また、機械室ＣＨ２の所定位置には、フィルタユニット１０９を配置された外気取り入れ口（ＯＡ口）１０８が形成されている。清浄度を維持するために、本体チャンバＣＨ１の内部、特に露光室１００の内部は外部に対して陽圧に維持されている。そのため、本体チャンバＣＨ１の内部から外部に対して気体が漏洩する。ＯＡ口１０８は、前記漏洩分の気体を外部から取り入れるために設けられている。

本体チャンバＣＨ１の内部に設けられた給気流路１０１の一端部（機械室ＣＨ２側の端部）には、気体中の化学汚染物質を化学吸着及び物理吸着にて除去するケミカルフィルタ等を備えたフィルタユニット１０３が設けられている。給気流路１０１の一端部は、接続部１０２を介して機械室ＣＨ２の内部に設けられた気体流路の出口１１４に接続されている。一方、給気流路１０１の他端部は、露光室１００の上部に設けられた開口（給気口）１０４に接続されている。給気口１０４には、露光室１００に流入する気体中のパーティクルを除去するパーティクルフィルタであるＵＬＰＡフィルタ（ultra low penetration air-filter）等を備えたフィルタユニット１０５が設けられている。空調系ＫＣは、給気口１０４より露光室１００の上部空間に対して横方向、本実施形態では−Ｘ方向に気体を供給する。

露光室１００の底部には排気部（リターン部）１０６が設けられている。リターン部１０６は、排気流路（リターンダクト）１０７を介して、機械室ＣＨ２の床面に形成された開口１０７Ａに接続されている。露光室１００の内部の気体は、排気部１０６より排気され、機械室ＣＨ２に送られる。

機械室ＣＨ２の所定位置に設けられたＯＡ口１０８には、ケミカルフィルタ等を備えたフィルタユニット１０９が設けられている。機械室ＣＨ２内部の気体流路中には、冷却装置（温調装置）１１０が設けられている。冷却装置１１０の上方には、加熱装置（温調装置）１１１が所定距離だけ離れて配置されている。加熱装置１１１の上方に設けられた機械室ＣＨ２の出口１１４近傍には、給気用ファン１１２が設けられている。また、冷却装置１１０の下方には、ドレインパン１２２が配置されている。温調装置１１０、１１１で温度調整された気体は、出口１１４を介して本体チャンバＣＨ１に供給される。

機械室ＣＨ２の内部において加熱装置１１１の下方には、冷却装置１１０を下方から上方に通過した気体の一部（例えば約１／５）が流れ込む分岐路１１３の一端部が接続されている。分岐路１１３の一端部には伸縮可能な蛇腹状部材１１３ａが設けられており、分岐路１１３の一端部と機械室ＣＨ２の内部とは蛇腹状部材１１３ａを介して接続されている。一方、分岐路１１３の他端部に設けられた開口（給気口）１１５は、基板ステージＰＳＴ近傍に配置されている。図１に示すように、分岐路１１３の大部分は、露光室１００内部に設けられている。

分岐路１１３の内部には加熱装置１１６が設けられている。また、分岐路１１３のうち給気口１１５の近傍には、給気用ファン１１７が設けられている。給気口１１５は、メインコラム４の−Ｘ側の側壁に設けられている。給気口１１５には、ケミカルフィルタ及びＵＬＰＡフィルタ等を備えたフィルタユニット１１８が設けられている。温調装置１１０、１１６で温度調整された気体は、給気口１１５を介して、露光室１００の内部うち、投影光学系ＰＬの一部を含む基板ステージＰＳＴ近傍の空間（空調空間）１２５に供給される。以下の説明では、投影光学系ＰＬの一部及び基板ステージＰＳＴを含み、メインコラム４で囲まれた空間を、空調空間１２５として説明する。

空調系ＫＣは、給気口１１５より、投影光学系ＰＬの一部を含む基板ステージＰＳＴ近傍の空間（空調空間）１２５に対して横方向、本実施形態では＋Ｘ方向に気体を供給し、その空調空間１２５を空調する。すなわち、空調空間１２５においては、空調系ＫＣによって形成される気体の流れは、ほぼ＋Ｘ方向に設定されている。

一方、基板ステージＰＳＴに対して給気口１１５と反対側には、排気流路（リターンダクト）１１９の一端部である排気口１２０が配置されている。排気口１２０は、メインコラム４の＋Ｘ側の側壁に設けられており、給気口１１５と排気口１２０とは対向している。一方、リターンダクト１１９の他端部は、機械室ＣＨ２の床面に形成された開口１１９Ａに接続されている。機械室ＣＨ２の床面に形成された開口１０７Ａ、１１９Ａには、ケミカルフィルタ等を備えたフィルタユニット１２１が設けられている。露光室１００の内部のうち空調空間１２５の気体は、排気口１２０より排気され、機械室ＣＨ２に送られる。

次に、図１及び図２を参照しながら液体供給機構１０及び液体回収機構２０について説明する。

液体供給機構１０は、所定の液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３とを備えている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、及び液体ＬＱ中に含まれる異物や気泡を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する。

液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２３とを備えている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系、気液分離器、タンクなどの少なくとも一部を、露光装置ＥＸＳに設けずに、露光装置ＥＸＳが配置される工場の設備などを用いるようにしてもよい。液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体回収機構２０は液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。

投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、液体ＬＱに接する光学素子２の近傍にはノズル部材７０が配置されている。ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬが通過する光路空間を液体ＬＱで満たすためのものであって、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光学素子２の側面を囲むように設けられた環状部材である。ノズル部材７０と光学素子２との間には隙間が設けられており、ノズル部材７０は光学素子２に対して振動的に分離されるように所定の支持機構で支持されている。また、その隙間に液体ＬＱが浸入しないように、且つその隙間から液体ＬＱ中に気泡が混入しないように構成されている。ノズル部材７０は、例えばステンレス鋼、チタンなどによって形成されている。

ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された供給口１２を備えている。本実施形態において、ノズル部材７０は２つの供給口１２Ａ、１２Ｂを有している。供給口１２Ａ、１２Ｂはノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。

ノズル部材７０の内部には、基板Ｐ上に供給される液体ＬＱが流れる供給流路が形成されている。ノズル部材７０の供給流路の一端部は供給管１３の他端部に接続され、供給流路の他端部は供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに接続されている。ここで、ノズル部材７０の内部に形成された供給流路の他端部は、複数（２つ）の供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに接続可能なように途中から分岐している。

また、ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された回収口２２を備えている。本実施形態において、回収口２２は、ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影光学系ＰＬの光学素子２（投影領域ＡＲ１）及び供給口１２を囲むように環状に形成されている。

また、ノズル部材７０の内部には、回収口２２を介して回収された液体ＬＱが流れる回収流路が形成されている。ノズル部材７０の回収流路の一端部は回収管２３の他端部に接続され、回収流路の他端部は回収口２２に接続されている。ここで、ノズル部材７０の内部に形成された回収流路は、回収口２２に応じた環状流路と、その環状流路を流れた液体ＬＱを集合するマニホールド流路とを備えている。

本実施形態において、ノズル部材７０は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。液体供給機構１０を構成する供給口１２Ａ、１２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられており、液体回収機構２０を構成する回収口２２は、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１２Ａ、１２Ｂの外側に設けられている。なお本実施形態における投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。

液体供給部１１の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは液体供給部１１による単位時間あたりの液体供給量を制御可能である。基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１３及びノズル部材７０内部に形成された供給流路を介して、基板Ｐの上方に設けられている供給口１２Ａ、１２Ｂより基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する。液体ＬＱは、供給口１２Ａ、１２Ｂを介して、投影領域ＡＲ１の両側から供給される。

液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた回収口２２から回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、ノズル部材７０内部に形成された回収流路、及び回収管２３を介して液体回収部２１に回収される。

なお、ノズル部材７０の構成（供給口、回収口の位置、形状、数など）は、上述のものに限られず、露光光ＥＬの光路の液体ＬＱで満たすように液浸領域ＡＲ２を維持できる構成であればよい。例えば、供給口１２Ａ、１２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対してＹ軸方向両側にそれぞれ配置してもよいし、ノズル部材７０を複数の部材で構成するようにしてもよい。

投影光学系ＰＬの光学素子２の下面（液体接触面）２Ａ、及びノズル部材７０の下面（液体接触面）７０Ａは親液性（親水性）を有している。本実施形態においては、光学素子２は、純水との親和性が高い蛍石で形成されている。なお光学素子２は、水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２Ａ及びノズル部材７０の液体接触面７０Ａに親水化（親液化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。親液化処理としては、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などの親液性材料を前記液体接触面に設ける処理が挙げられる。あるいは、本実施形態における液体ＬＱは極性の大きい水であるため、親液化処理（親水化処理）として、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を設けるようにしてもよい。光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａを親液性にすることで、液体ＬＱの表面張力を利用して、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａと、基板Ｐの上面及び／又は基板ステージＰＳＴの上面との間で良好に形成することができる。

なお、本実施形態においては、光学素子２の下面２Ａとノズル部材７０の下面７０Ａはほぼ面一となるようにノズル部材７０が配置されているが、光学素子２の下面２Ａとノズル部材７０の下面７０Ａとに段差があってもよい。例えば、ノズル部材７０の下面７０Ａと基板Ｐの上面及び／又は基板ステージＰＳＴの上面との距離が、光学素子２の下面２Ａと基板Ｐの上面及び／又は基板ステージＰＳＴの上面との距離よりも小さくなるように、ノズル部材７０を配置してもよい。

次に、図２を参照しながら光洗浄装置８０について説明する。

光洗浄装置８０は、光洗浄効果を有する照射光Ｌｕを射出するものである。光洗浄装置８０は、光源８２と、その光源８２を保持する筐体８１とを備えている。本実施形態においては、光洗浄装置８０は、紫外光（ＵＶ光）を下方に向けて射出するものである。光源８２としては、Ｘｅ２エキシマレーザ（波長１７２ｎｍ）、ＫｒＣｌエキシマレーザ（波長２２２ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）などが使用されている。光洗浄装置８０は、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２、ノズル部材７０、及び基板ステージＰＳＴを収容した空調空間１２５の内側であって、投影光学系ＰＬと並んだ位置に設けられている。具体的には、光洗浄装置８０は、空調空間１２５の内側であって、メインコラム４の天井面４Ｂのうち、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬの光路）に対して＋Ｘ側に所定距離離れた位置に取り付けられている。ここで、上述したように、空調空間１２５においては、給気口１１５から供給された気体は＋Ｘ方向に流れる。したがって、光洗浄装置８０は、投影光学系ＰＬに対して空調系ＫＣによって形成される気体（空気）の流れの下流側に設けられた構成となっている。

本実施形態においては、空調空間１２５の＋Ｘ側の外側に、基板ステージＰＳＴに対して基板Ｐを搬入（ロード）及び搬出（アンロード）する基板搬送系１５０が配置されている。制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴに対して基板Ｐをロード・アンロードするとき、基板ステージＰＳＴを空調空間１２５の＋Ｘ側に移動し、基板搬送系１５０の近傍位置（ロード・アンロード位置）に配置する。光洗浄装置８０はそのロード・アンロード位置の上方に設けられており、基板ステージＰＳＴは、光洗浄装置８０の直下に移動可能な構成となっている。

また、空調空間１２５の内側には、その空調空間１２５の気体成分を検出する検出器８４（８４Ａ、８４Ｂ）が設けられている。本実施形態においては、検出器８４は、空調空間１２５の酸素濃度を検出可能な酸素濃度計によって構成されている。検出器８４は一つでもよいが、本実施形態においては、空調空間１２５の複数の所定位置のそれぞれに検出器８４Ａ、８４Ｂが設けられている。具体的には、検出器８４Ａは、メインコラム４の天井面４Ｂのうち、光洗浄装置８０に並ぶ位置に取り付けられている。検出器８４Ｂは、光洗浄装置８０より射出される紫外光Ｌｕの光路近傍に設けられている。

図３は基板ステージＰＳＴのＺチルトステージ５２を上方から見た平面図である。なお図３においては、基板Ｐは破線で仮想的に図示されている。平面視矩形状のＺチルトステージ５２の互いに垂直な２つの縁部に移動鏡５５が配置されている。また、Ｚチルトステージ５２のほぼ中央部に凹部３２が形成されており、この凹部３２に基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨが配置されている。

基板ホルダＰＨは、略円環状の周壁部３３と、この周壁部３３の内側に配置され、基板Ｐを保持（支持）する複数のピン状の支持部３４とを備えている。ピン状の支持部３４のそれぞれは、その上面３４Ａを基板Ｐの裏面に接触させて基板Ｐを保持する。なお、図においては、支持部３４は比較的大きく示されているが、実際には非常に小さなピン状の支持部が周壁部３３の内側に多数形成されている。

周壁部３３は支持部３４の周囲に配置されており、支持部３４は周壁部３３の内側において一様に配置されている。上述したように、基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐの側面とＺチルトステージ５２の上面３１との間には所定のギャップが形成されている。なお図においては、周壁部３３の上端面は比較的広い幅を有しているが、実際には０．１〜２ｍｍ程度の幅しか有していない。

基板ホルダＰＨの支持部３４以外の上面には、吸引口４１が複数設けられている。吸引口４１は、基板ステージＰＳＴ外部に設けられた真空ポンプを含む不図示の真空系に流路を介して接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、真空系を駆動し、周壁部３３及び支持部３４を含む基板ホルダＰＨと支持部３４に支持された基板Ｐとの間に形成された空間３８内部のガス（空気）を吸引口４１より吸引してこの空間３８を負圧にすることで、支持部３４に基板Ｐを吸着保持する。すなわち、本実施形態における基板ホルダＰＨは、所謂ピンチャック機構を備えた構成である。

また、基板ステージＰＳＴ上において、基板Ｐの外側の所定位置には、光計測部として基準部材（計測部材）３００が配置されている。基準部材３００には、基板アライメント系３５０により検出される基準マークＰＦＭと、マスクアライメント系３６０により検出される基準マークＭＦＭとが所定の位置関係で設けられている。基準部材３００の上面はほぼ平坦面となっており、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面、及び基板ステージＰＳＴの上面３１とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。基準部材３００の上面は、フォーカス・レベリング検出系６０の基準面としての役割も果たすことができる。

また、基板ステージＰＳＴ上のうち、基板Ｐの外側の所定位置には、光計測部として例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサ４００、例えば特開２００２−１４００５号公報に開示されているような空間像計測センサ５００、及び例えば特開平１１−１６８１６号公報に開示されているような照射量センサ（照度センサ）６００、特開昭６２−１８３５２２に開示されているような不図示の反射部材（計測部材）など、各種光計測部が設けられている。

また、各光計測部の上面は、基板ステージＰＳＴの上面３１とほぼ面一で、光透過性の撥液材料で被覆されている。本実施形態においては、液体ＬＱとして純水を使用しており、各光計測部の上面は撥水性のサイトップ（旭硝子社製、登録商標）で被覆されている。

また、各光計測部の上面の撥液材料は、露光光ＥＬや光洗浄装置８０からの紫外光（ＵＶ光）が照射されても、その撥液性が損なわれにくいものを用いているが、撥液性が劣化した場合や、不純物が付着して汚染された場合には、各光計測部の上面を形成する部材を交換するようにしてもよい。

また、基板ステージＰＳＴ上に基準部材３００，センサ４００，５００、６００のすべてを設ける必要はなく、それらの少なくとも一つを省略してもよい。

なお、各光計測部の上面は、基板ステージＰＳＴの上面３１と一体的に形成してもよいし、基板ステージＰＳＴの上面３１を形成する部材とは別の部材に形成してもよい。

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。

基板Ｐの露光処理を行うために、まず、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ上に基板Ｐを支持した状態で、液体供給機構１０及び液体回収機構２０による液体ＬＱの供給及び回収を行い、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成する。

制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光処理を行う前に、光計測部３００、４００、５００、６００を使った各種計測動作を行い、その計測結果に基づいて、基板Ｐのアライメント処理や、投影光学系ＰＬの結像特性調整（キャリブレーション）処理を行う。例えば光計測部４００を使った計測動作を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴをＸＹ方向に移動することで液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２に対して基板ステージＰＳＴを相対的に移動し、光計測部４００上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を配置し、その状態で液体ＬＱを介した計測動作を行う。同様に、光計測部３００を使った計測動作や、光計測部５００、６００を使った計測動作を行う際にも、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２に対して基板ステージＰＳＴを相対的に移動し、光計測部３００、５００、６００上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を配置した状態で液体ＬＱを介した計測動作を行う。

上記アライメント処理及びキャリブレーション処理を行った後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給と並行して、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行い、基板Ｐよりも小さく且つ投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成しつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する。

本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。なお、投影光学系ＰＬの構造によっては、マスクＭと基板Ｐとを同一の方向（例えば、＋Ｘ方向）へ移動して各ショット領域が露光される。

基板Ｐの中央領域に設定されたショット領域を露光するときは、液浸領域ＡＲ２は基板Ｐ上に配置される。一方、基板Ｐのエッジ領域に設定されたショット領域を露光するときは、液浸領域ＡＲ２は、基板Ｐと基板ステージＰＳＴの上面３１とのそれぞれに跨るように配置される。

基板Ｐの液浸露光終了後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止した後、液体回収機構２０を使って、基板Ｐ上や基板ステージＰＳＴの上面３１、あるいは光計測部、３００、４００、５００、６００上に残留している液体ＬＱを回収する。次いで、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理を終えた基板Ｐを搬出（アンロード）するとともに、未だ露光されていない未露光基板Ｐを基板ステージＰＳＴに搬入（ロード）するために、図４に示すように、基板ステージＰＳＴを投影光学系ＰＬに対して＋Ｘ側に移動し、空調空間１２５の＋Ｘ側、すなわち基板搬送系１５０の近傍位置（ロード・アンロード位置）に配置する。上述したように、そのロード・アンロード位置の上方には光洗浄装置８０が設けられている。

制御装置ＣＯＮＴは、基板搬送系１５０によって露光処理を終えた基板Ｐを基板ステージＰＳＴからアンロードした後、未露光基板Ｐを基板ステージＰＳＴにロードする前に、基板ステージＰＳＴ上に基板Ｐが無い状態で、基板ステージＰＳＴを移動して光洗浄装置８０の直下に配置する。その状態で、制御装置ＣＯＮＴは光洗浄装置８０を駆動し、光洗浄装置８０より紫外光Ｌｕを下方に向けて射出する。光洗浄装置８０より射出された紫外光Ｌｕは基板ステージＰＳＴに対して照射される。光洗浄装置８０は、基板ステージＰＳＴの上面３１、基板ステージＰＳＴの上面３１に設けられている光計測部３００、４００、５００、６００、及び基板ホルダＰＨに紫外光Ｌｕを所定時間だけ照射する。なお、光洗浄装置８０は、移動鏡５５の上面に紫外光Ｌｕを照射してもよい。

紫外光Ｌｕが照射されることにより、基板ステージＰＳＴ上面の不純物（有機物）を気化（除去）することができる。また、基板ステージＰＳＴ上面近傍では、空気中の酸素が紫外光Ｌｕを吸収して励起状態となり、酸化力を増したオゾンなどに化学変化し、基板ステージＰＳＴ上面に付着した不純物（有機物）が酸化分解される。

液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ中には、例えば基板Ｐ上に塗布された感光剤から発生した不純物（異物）が混入する可能性がある。なお、感光剤から発生する不純物とは、感光剤の破片や感光剤に含まれる電解質の析出物等を含む。上記感光剤は有機物を含んでいるため、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ中に有機物を含む不純物が混入する可能性がある。上述したように、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２は、基板Ｐ表面、光計測部３００、４００、５００、６００を含む基板ステージＰＳＴの上面３１上を移動するが、液浸領域ＡＲ２が基板ステージＰＳＴ上を相対的に移動することにより、基板ステージＰＳＴの上面３１、基板ステージＰＳＴ上に設けられた光計測部３００、４００、５００、６００等に不純物（有機物）が付着する可能性がある。また、空中を浮遊している不純物（有機物）が、基板ステージＰＳＴの上面３１や、光計測部３００、４００、５００、６００等に付着する可能性もある。

本実施形態においては、基板ステージＰＳＴの上面３１、光計測部３００、４００、５００、６００、基板ホルダＰＨ上に付着した有機物は、酸化力の強化された雰囲気下で、前記紫外光Ｌｕにより除去される。このようにして、上記基板ステージＰＳＴの上面３１、光計測部３００、４００、５００、６００の上面、及び基板ホルダＰＨが光洗浄され、液体ＬＱの付着跡の形成も抑制できる。

また、基板Ｐの液浸露光終了後、基板ステージＰＳＴ上の液体ＬＱを回収しきれずに、基板ステージＰＳＴ上に液体ＬＱが残留する可能性もある。残留した液体ＬＱを放置しておくと、液体ＬＱが乾燥した後、基板ステージＰＳＴの上面３１や、光計測部３００、４００、５００、６００の上面等に、液体ＬＱの付着跡（所謂ウォーターマーク）が形成される可能性がある。また、液体ＬＱが基板Ｐの裏面側に入り込んで基板ホルダＰＨに付着すると、その基板ホルダＰＨにも液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）が形成される可能性がある。また、基板Ｐの液浸露光終了後に、基板ステージＰＳＴ上の液体ＬＱが回収しきれたとしても、不純物（有機物）を基板ステージＰＳＴ上に付着させた状態で長時間放置しておくと、付着跡（ウォーターマーク）が形成される可能性がある。

本実施形態においては、光洗浄装置８０によって、上記基板ステージＰＳＴの上面３１、光計測部３００、４００、５００、６００の上面、及び基板ホルダＰＨに紫外光を照射することで、光洗浄効果による付着跡（ウォーターマーク）の除去も期待できる。

基板ステージＰＳＴの光洗浄処理を終えた後、制御装置ＣＯＮＴは、その光洗浄された基板ステージＰＳＴに未露光基板Ｐをロードする。基板ホルダＰＨに不純物（有機物）が付着していたり、付着跡（ウォーターマーク）が形成されていると、それらが異物として作用し、基板ホルダＰＨで基板Ｐを良好に吸着保持できなくなったり、あるいは保持した基板Ｐの平坦度（フラットネス）が劣化し、良好な露光精度及び計測精度を得られない不都合が生じる。本実施形態においては、未露光の基板Ｐを基板ホルダＰＨで保持する前に、その基板ホルダＰＨを光洗浄することで、上記不都合の発生を防止することができる。

また、基板Ｐを露光する前に、上述したように、光計測部３００、４００、５００、６００を使った計測処理を行う場合には、その計測処理を行う前に、それら光計測部３００、４００、５００、６００を光洗浄することで、付着した不純物（有機物）や付着跡（ウォーターマーク）に起因する計測精度の劣化を防止することができる。

また、上述したように、基板Ｐのエッジ領域を液浸露光するときは、液浸領域ＡＲ２の一部が基板ステージＰＳＴの上面３１に配置されるが、液浸露光を行う前に、基板ステージＰＳＴの上面３１を光洗浄することで、付着した不純物（有機物）や付着跡（ウォーターマーク）に起因する基板ステージＰＳＴの上面３１の液体ＬＱとの接触角の変化や、光計測部３００、４００、５００、６００の上面の液体ＬＱとの接触角の変化を防止することができる。例えば、基板ステージＰＳＴの上面３１の液体ＬＱとの接触角が変化すると、液浸領域ＬＱの液体ＬＱの圧力が変化し、それに伴って、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ、投影光学系ＰＬの光学素子２に及ぼす液体ＬＱの力も変化する。すると、基板Ｐやその基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴが変形したり、光学素子２の位置が変動する等の不都合が生じ、露光精度及び計測精度が劣化する可能性がある。また、基板Ｐなどに及ぼす液体ＬＱの力が変化すると、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐの外側に流出したり、液浸領域ＡＲ２中に気泡が発生したり、上面３１と基板Ｐのエッジ部との隙間に液体ＬＱが入り込むなどの不都合が発生し易くなる。本実施形態においては、液浸露光を行う前に、基板ステージＰＳＴの上面３１を光洗浄することで、上面３１の液体ＬＱとの接触角の変化を防止し、上記不都合の発生を防止することができる。

また、基板ステージＰＳＴ上などに形成された付着跡（ウォーターマーク）は異物として作用するため、その異物が例えば空中を浮遊して基板Ｐ上に付着し、その状態で露光処理が行われると、基板Ｐ上のパターン欠陥を招く。本実施形態においては、光洗浄装置８０は、付着跡（ウォーターマーク）が基板ステージＰＳＴ上に形成されないように、紫外光Ｌｕを照射しているので、付着跡（ウォーターマーク）の形成を抑制し、上記パターン欠陥などの不都合の発生を防止することができる。

本実施形態においては、光洗浄装置８０は投影光学系ＰＬに並んだ位置に設けられている。このような配置にすることにより、露光処理をしていないときは、基板ステージＰＳＴを直ちに光洗浄装置８０の直下に移動することができ、光洗浄処理時間の短縮化を図ることができる。

ところで、光洗浄装置８０（光源８２）は発熱源となるため、投影光学系ＰＬに近づけすぎると、投影光学系ＰＬの結像特性の変動などを引き起こし、露光精度及び投影光学系ＰＬを介した計測精度を劣化させる。また、光洗浄装置８０の光洗浄によって空中に飛散した異物（不純物）が露光精度や計測精度に影響を及ぼすおそれもある。したがって、光洗浄装置８０は、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬの光路）から所定距離だけ離れた位置に設けることが望ましい。

本実施形態においては、光洗浄装置８０は、投影光学系ＰＬに対して空調系ＫＣによって形成される気体（空気）の流れの下流側に設けられた構成となっている。したがって、光洗浄装置８０で発生した熱が、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬの光路）に伝わることを効果的に防止することができる。また、光洗浄装置８０による光洗浄によって分解された異物（不純物）が空中に飛散しても、投影光学系ＰＬ側へ流れることなく、排気口１２０から排出することができる。

このように、空調系ＫＣによって形成される気体の流れの方向を考慮して、光洗浄装置８０の設置位置を設定することで、光洗浄装置８０に起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。

なお、光洗浄装置８０から射出する照射光Ｌｕとしては、光洗浄効果を有する照射光であれば、例えば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）などでもよい。あるいは、水銀ランプ、重水素ランプなどを用いることもでき、この場合には光洗浄装置８０の低コスト化を図ることができる。

ところで、上述したように、光洗浄は、酸素による紫外光Ｌｕの吸収に基づいて、紫外光Ｌｕの照射領域近傍の雰囲気の酸化力を強化し、不純物（有機物）を酸化分解し、その除去を促進させる構成であるが、紫外光Ｌｕの照射領域近傍の雰囲気中の酸素は必ずしも必要ではない。一方で、酸素は、紫外光Ｌｕに対する吸光物質として作用するため、前記雰囲気中の酸素濃度が高すぎると、紫外光Ｌｕは十分な光強度で照射されない。したがって、照射する紫外光Ｌｕの波長などに応じて、前記雰囲気中の酸素濃度を最適に設定することが望ましい。

そこで、制御装置ＣＯＮＴは、紫外光Ｌｕの光路を含む空調空間１２５の酸素濃度を検出器８４（８４Ａ、８４Ｂ）を使って検出し、光洗浄するときは、検出器８４の検出結果に基づいて、空調空間１２５のうち、少なくとも紫外光Ｌｕの光路を含む空間の酸素濃度を調整するとよい。例えば、検出器８４で検出した酸素濃度が、所望濃度に対して低い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、空調系ＫＣの給気口１１５より空調空間１２５に対して供給する気体に酸素を追加することで、空調空間１２５の酸素濃度を高くすることができる。一方、検出器８４で検出した酸素濃度が、所望濃度に対して高い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、空調系ＫＣの給気口１１５より空調空間１２５に対して供給する気体に窒素などの不活性ガスを追加することで、空調空間１２５の酸素濃度を低くすることができる。空調空間１２５の気体は、排気口１２０より回収される。

＜第２の実施形態＞
図５は本発明の第２の実施形態を示す概略構成図である。ここで、以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

上述したように、光洗浄装置８０（光源８２）は発熱源となるため、図５に示すように、空調空間１２５の外側に配置するようにしてもよい。こうすることにより、光洗浄装置８０で発生した熱が、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬの光路）に伝わることを更に効果的に防止することができる。図５において、光洗浄装置８０はメインコラム４の上面４Ａに設けられており、空調空間１２５よりも外側に配置されている。メインコラム４の上壁の一部には、紫外光Ｌｕを透過可能な透過窓８３が設けられており、光洗浄装置８０は透過窓８３の上に設けられている。透過窓８３は、例えば石英ガラスや蛍石、あるいはフッ化マグネシウムなど、紫外光Ｌｕに対して吸収の少ない材料で構成されている。光洗浄装置８０は下方に向けて紫外光Ｌｕを射出する。光洗浄装置８０より射出された紫外光Ｌｕは、透過窓８３を通過した後、光洗浄装置８０及び透過窓８３の直下に配置されている基板ステージＰＳＴ上に照射される。

また、図５に示す実施形態においては、光洗浄装置８０を空調空間１２５の外側に配置しているため、空調系ＫＣによって形成される空調空間１２５における気体の流れ方の設計に対する自由度を広げることができる。

＜第３の実施形態＞
図６は第３の実施形態を示す図である。図６において、光洗浄装置８０は、空調空間１２５の外側に配置され、紫外光Ｌｕを射出する光源８２と、光源８２から射出された紫外光Ｌｕを空調空間１２５の内部に配置された基板ステージＰＳＴ上に導く光学系８６とを備えている。光学系８６は、メインコラム４の＋Ｘ側の側壁の一部に設けられ、紫外光Ｌｕを透過可能な透過窓８３と、空調空間１２５の内側に配置され、透過窓８３を通過した紫外光Ｌｕの光路を折り曲げる反射ミラー８５とを備えている。透過窓８３は、上述同様、例えば石英ガラスや蛍石、あるいはフッ化マグネシウムなど、紫外光Ｌｕに対して吸収の少ない材料で構成されている。光源８２はハウジング８１に収容された状態で、メインコラム４の＋Ｘ側の外側において、透過窓８３の近くに配置されている。光源８２から射出された紫外光Ｌｕは、透過窓８３を通過した後、反射ミラー８５で反射し、基板ステージＰＳＴに照射される。なお、反射ミラー８５は、凸面であっても凹面であってもよい。反射ミラー８５を凸面にすることにより、基板ステージＰＳＴの広い領域を紫外光Ｌｕで一括して照射することができる。一方、反射ミラー８５を凹面にすることにより、光源８２から射出された紫外光Ｌｕを反射ミラー８５で集光した後、基板ステージＰＳＴに照射することができる。また、反射ミラー８５を移動可能（揺動可能）に設け、その反射ミラー８５を動かすことで、反射ミラー８５で反射した紫外光Ｌｕを基板ステージＰＳＴの所望位置に照射することができる。なお、反射ミラー８５に代えてあるいは反射ミラー８５に加えて、紫外光Ｌｕを偏向または集光させるレンズやプリズムなどの光学素子を用いても良い。

図６に示した実施形態においても、発熱源となる光源８２は、空調空間１２５の外側に配置されているので、光洗浄装置８０の光源８２で発生した熱が、投影光学系ＰＬ（露光光ＥＬの光路）に伝わることを更に効果的に防止することができる。

また、図６に示す実施形態においても、光洗浄装置８０の光源８２を空調空間１２５の外側に配置しているため、空調系ＫＣによって形成される空調空間１２５における気体の流れ方の設計に対する自由度を広げることができる。例えば、図６に示す実施形態においては、空調空間１２５に対して気体を供給する給気口１１５（１１５Ａ、１１５Ｂ）は２つ設けられており、メインコラム４の上壁に設けられている。なお、上述した実施形態同様、給気口１１５Ａ、１１５Ｂのそれぞれにはフィルタユニット１１８（１１８Ａ、１１８Ｂ）が設けられている。本実施形態においては、空調系ＫＣは、給気口１１８Ａ、１１８Ｂより空調空間１２５に対して縦方向、本実施形態では−Ｚ方向に気体を供給する。また、メインコラム４の＋Ｘ側及び−Ｘ側それぞれの側壁の下部には、空調空間１２５の気体を排気する排気口１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）が設けられている。

なお、図４〜６に示した例（第１〜第３実施形態）では基板ステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの下方の位置からＸ方向に所定位置まで移動させ、所定位置にて紫外光Ｌｕを基板ステージＰＳＴに照射していた。しかし、これに限らず、基板ステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの下方の位置に維持したまま、図６に示したような反射鏡やその他の光学部材を用いて紫外光Ｌｕを投影光学系ＰＬの下方に位置する基板ステージＰＳＴに導いても良い。

また、図４〜６に示した例（第１〜第３実施形態）空調系ＫＣによって、空調空間１２５内の酸素濃度が光洗浄可能な状態に維持される場合には、検出器８４を省略して、検出器８４の検出結果に基づく酸素濃度の調整を積極的に行わなくてもよい。

ここで、図２などを参照して説明した第１の実施形態においては、空調空間１２５における気体の流れは横方向なので、その気体の流れる距離が長くなり、上流部と下流部とで温度差が生じる可能性が高くなる。したがって、レーザ干渉計５６の計測ビームの照射方向に関して温度分布が生じることとなり、計測ビームの光路が変動する可能性が高くなり、その結果、レーザ干渉計５６による基板ステージＰＳＴの位置計測精度が低下するおそれもある。一方、図６に示した第３の実施形態においては、空調空間１２５における気体の流れの方向が縦方向なので、その気体の流れる距離を短くすることができ、上流部と下流部とで温度差が生じる不都合を抑えることができる。また、気体の流れの方向はレーザ干渉計５６の計測ビームの照射方向とほぼ直交するため、計測ビームの照射方向に関して温度分布が生じる不都合を抑えることができる。したがって、レーザ干渉計５６による基板ステージＰＳＴの位置計測精度を維持することができる。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について図７を参照しながら説明する。上述した第１〜第３の実施形態のように、空調空間１２５全体の酸素濃度を空調系ＫＣを使って調整する構成では、空調空間１２５全体を所望の酸素濃度に置換するまでに時間がかかる可能性がある。そこで、図７に示すように、光洗浄装置８０は、基板ステージＰＳＴのうち紫外光Ｌｕが照射される照射領域近傍に対して所定の気体を供給する気体供給系８７と、気体を吸引回収する気体回収系８８とを備えた構成とするとよい。気体供給系８７の供給口８７Ａ及び気体回収系８８の回収口８８Ａは、基板ステージＰＳＴの近傍に設けられ、基板ステージＰＳＴを挟んで互いに対向するように配置されている。

制御装置ＣＯＮＴは、紫外光Ｌｕの光路を含む空調空間１２５の酸素濃度を検出器８４（８４Ａ、８４Ｂ）を使って検出し、光洗浄するときは、検出器８４の検出結果に基づいて、気体供給系８７より供給する気体成分（酸素濃度）を調整する。例えば、検出器８４で検出した酸素濃度が、所望濃度に対して低い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給系８７より前記照射領域に対して供給する気体に酸素を追加することで、前記照射領域近傍の酸素濃度を高くすることができる。一方、検出器８４で検出した酸素濃度が、所望濃度に対して高い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給系８７より前記照射領域に対して供給する気体に窒素などの不活性ガスを追加することで、前記照射領域近傍の酸素濃度を低くすることができる。

このような構成とすることにより、光洗浄対象領域（紫外光Ｌｕの照射領域）近傍の比較的小さい空間のみを光洗浄に適した環境に迅速に設定することができ、光洗浄処理時間を短くすることができる。また、図７に示した実施形態においては、紫外光Ｌｕの照射領域近傍に気体回収系８８の回収口８８Ａが設けられているので、基板ステージＰＳＴ上などから異物が発生した場合でも、その異物を吸引回収することができる。例えば、基板ステージＰＳＴを光洗浄したとき、その基板ステージＰＳＴに付着している有機物が気化して浮遊する場合があるが、その気化した有機物を気体回収系８８で迅速に回収することで、空調空間１２５の清浄度を維持することができる。また、気体供給系８７は、オゾンガスのような酸化促進ガス（光洗浄促進ガス）を供給することも可能である。こうすることにより、光洗浄対象領域（紫外光Ｌｕの照射領域）近傍の空間（雰囲気）をオゾンガスで満たすことができ、酸化力の強化された雰囲気下で、基板ステージＰＳＴ上に付着した不純物（有機物）を紫外光Ｌｕにより酸化分解して光洗浄することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について図８を参照しながら説明する。図８に示す光洗浄装置８０は、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち最も像面側の光学素子２、及びノズル部材７０に紫外光Ｌｕを照射し、光洗浄する。光学素子２及びノズル部材７０は、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接触する部材であって、光洗浄装置８０は、光学素子２及びノズル部材７０のうち液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接触する液体接触面２Ａ、７０Ａに少なくとも紫外光Ｌｕを照射する。光洗浄装置８０は、基板ステージＰＳＴのうち、基板ホルダＰＨ、基準部材、光計測部以外の所定位置に設けられている。光洗浄装置８０の光源８２は基板ステージＰＳＴの所定位置に設けられた凹部５９の内側に設けられており、その凹部５９の開口は、紫外光Ｌｕを透過可能な透過窓８３で塞がれている。光洗浄装置８０の光源８２は、上方に向けて紫外光Ｌｕを射出する。光源８２から射出された紫外光Ｌｕは、透過窓８３を通過した後、光学素子２及びノズル部材７０を照射する。

また、図８においては、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａの汚染を検出する検出装置９０が設けられている。検出装置９０は、下面２Ａ、７０Ａに付着している不純物（有機物）を検出可能である。また、ここでいう不純物は、上述同様、液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）や、基板Ｐの感光剤（フォトレジスト）から発生した異物（感光剤の破片や感光剤に含まれる電解質の析出物等）を含む。なお、以下の説明では、光学素子２の下面２Ａの汚染（異物）を検出する場合について説明するが、ノズル部材７０の下面７０Ａの汚染（異物）を検出する場合も、同様の手順で検出可能である。

図８において、検出装置９０は、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上に設けられ、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａ（又はノズル部材７０の下面７０Ａ）に対して斜め下方から所定の検出光を照射する発光部９１と、光学素子２の下面２Ａと発光部９１とを結ぶ光路上に配置された分岐ミラー９３と、基板ステージＰＳＴ上に設けられ、発光部９１からの照射に基づく光学素子２の下面２Ａからの反射光を受光するための第１受光部９２と、基板ステージＰＳＴの上方位置に配置され、発光部９１からの照射に基づく分岐ミラー９３からの分岐光を受光するための第２受光部９４とを備えている。検出装置９０を構成する発光部９１及び第１受光部９２等は、基板ステージＰＳＴ上のうち基板ホルダＰＨや基準部材、光計測部以外の位置に設けられている。そして、第１、第２受光部９２、９４の受光結果は、制御装置ＣＯＮＴへ出力される。制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２受光部９２、９４の受光結果に基づいて、光学素子２の下面２Ａの光反射率を求め、その求めた光反射率と、予め記憶している所定反射率とを比較し、その比較した結果に基づいて、光学素子２の下面２Ａの汚染（汚染度）を検出（測定）する。つまり、光学素子２に異物が付着していれば、この異物に起因して散乱光が生じて反射率が変化し、第１受光部９２で受光される受光量が変化する。制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２の下面２Ａが光学特性に影響を与えるほど汚染されていないと想定される本装置完成時及び／または前回の光洗浄後に測定された光学素子２の下面２Ａの光反射率を所定反射率として予め記憶している。

光学素子２の汚染を検出するとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを移動して検出装置９０を投影光学系ＰＬの下に配置する。そして、発光部９１から所定の検出光が照射されると、その検出光のうち分岐ミラー９３を透過した検出光は光学素子２の下面２Ａを照射した後この下面２Ａで反射し、その反射光は第１受光部９２により受光される。一方、分岐ミラー９３により分岐された検出光（分岐光）は光学素子２の下面２Ａに至ることなく第２受光部９４により受光される。そして、両受光部９２、９４の受光結果が制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、第１受光部９２の受光結果と第２受光部９４の受光結果とに基づいて光学素子２の下面２Ａの光反射率を求め、その求めた光反射率が上記所定反射率に対して許容値以上であるか否かを求める。すなわち、求めた光反射率が上記所定反射率に対して許容値未満である場合、制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２の下面２Ａは汚染されていないと判断する。一方、求めた光反射率が上記所定反射率に対して許容値以上である場合、制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２の下面２Ａは汚染されていると判断する。

制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果に基づいて、光洗浄装置８０の動作を制御する。具体的には、検出装置９０の検出結果に基づいて、光学素子２の下面２Ａが汚染されていないと判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、光洗浄装置８０による光洗浄処理を行わず、露光動作を継続する。こうすることにより、不必要な光洗浄処理を行うことが無くなるので、スループット（露光装置の稼働率）を向上することができる。一方、検出装置９０の検出結果に基づいて、光学素子２の下面２Ａが汚染されていると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、光洗浄装置８０による光洗浄処理を行う。投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａが汚染され、液体の付着跡などが形成されてしまうと、投影光学系ＰＬを通過する露光光や計測光の照射量や照度分布が変化するなどして、露光精度や計測精度が劣化する可能性がある。本実施形態においては、光洗浄装置８０を使って光学素子２の下面２Ａを光洗浄処理しているので、汚染された状態の光学素子２を使って露光処理や計測処理を行ってしまうといった不都合の発生を防止することができる。また、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄装置８０を用いて光洗浄処理を行うことで、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａの親液性（液体ＬＱの接触角が２０度以下）を維持することができ、光学素子２及びノズル部材７０と、基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）との間で液体ＬＱを良好に保持し続けることができる。また、ノズル部材７０の供給口１２、回収口２２に付着した汚染物（異物）も除去することができるので、光学素子２の像面側の光路空間への液体の供給及び回収が安定的に行われ、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を良好に維持することができる。

なお、本実施形態において、光洗浄装置８０を使って光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄するときに、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａと光洗浄装置８０との間を液体ＬＱで満たしてもよい。この場合、液体供給装置１０の供給動作と液体回収装置２０の回収動作を行わなくても、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａと光洗浄装置８０との間を液体ＬＱで満たし続けることも可能であるが、液体の供給動作と回収動作を実行しながら光洗浄することによって、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａから除去された不純物（汚染物）を液体ＬＱと一緒に回収することができる。

なお、光学素子２の下面２Ａの汚染を検出するために、検出装置９０として、マスクアライメント系３６０を用いることもできる。また、基板ステージＰＳＴ上に配置されている光計測部を使って、投影光学系ＰＬの露光光の透過率変化から光学素子２の下面２Ａの汚染状態を判断するようにしてもよい。あるいは、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの下方に観察系（カメラなど）を対向させて、その観察系を使って、光学素子２の下面２Ａおよびノズル部材７０の下面７０Ａの光洗浄を実行するか否かを判断するようにしてもよい。また、図８を用いて説明した第５実施形態においては、検出装置９０を使って光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの汚染状態を確認してから、光洗浄装置８０による光洗浄処理を行うようにしているが、検出装置９０を省いて、例えば、所定時間毎、あるいは所定枚数の基板処理毎に光洗浄処理を行うこともできる。

また、第５実施形態においては、光学素子２の下面２Ａおよびノズル部材７０の下面７０Ａの両方を光洗浄しているが、どちらか一方を行うだけでもよい。

＜第６の実施形態＞
次に、第６の実施形態について図９を参照しながら説明する。上述した第１〜第５の各実施形態においては、露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）は、１つの基板ステージＰＳＴを備えた構成であるが、本発明の光洗浄装置８０は、特開平１１−１３５４００号公報に開示されているような、２つのステージを備えた露光装置にも適用可能である。

図９に示す露光装置本体ＥＸは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有し、基板Ｐを保持した状態で移動可能な基板ステージＰＳＴ１と、基板ステージＰＳＴ１に並ぶ位置に設けられ、上述した光計測部３００、４００、５００、６００を備えた計測ステージＰＳＴ２とを備えている。本実施形態においては、基板ステージＰＳＴ１には基準部材（計測部材）及び光計測部は設けられていない。また計測ステージＰＳＴ２は計測専用のステージであって基板Ｐを保持しない。基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２は、リニアモータ等を含むステージ駆動装置をそれぞれ有しており、ＸＹ平面内で互いに独立して２次元移動可能となっている。また、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２のＸＹ方向の位置は、レーザ干渉計によって計測される。

各種計測処理を行う場合には、計測ステージＰＳＴ２が投影光学系ＰＬの下に配置され、その計測ステージＰＳＴ２上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が形成される。そして、その液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して、光計測部３００、４００、５００、６００を使った計測処理が行われる。計測ステージＰＳＴ２を使った計測処理を行っている間、基板ステージＰＳＴ１には未露光基板Ｐがロードされる。

そして、上記計測処理を終えた後、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＰＳＴ２上に形成されている液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を、基板Ｐを支持している基板ステージＰＳＴ１上に移動する。液浸領域ＡＲ２を計測ステージＰＳＴ２から基板ステージＰＳＴ１上に移動する場合には、制御装置ＣＯＮＴは、例えば計測ステージＰＳＴ２と基板ステージＰＳＴ１との間から液体ＬＱが漏出しない程度に互いを近接させた状態で、投影光学系ＰＬの像面側に形成されている液浸領域ＡＲ２に対して計測ステージＰＳＴ２と基板ステージＰＳＴ１とを一緒に移動する。そして、基板ステージＰＳＴ１上に液浸領域ＡＲ２を移動した後、制御装置ＣＯＮＴは、上記計測ステージＰＳＴ２を使って計測した計測結果に基づいて、基板Ｐのアライメント処理や、投影光学系ＰＬの結像特性調整（キャリブレーション）処理を行った後、基板ステージＰＳＴ１上の基板Ｐを液浸露光する。

このように、図９に示す実施形態においては、基板ステージＰＳＴ１上及び計測ステージＰＳＴ２上の双方に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が形成されるため、それら基板ステージＰＳＴ１の上面及び計測ステージＰＳＴ２の上面のそれぞれに、不純物（有機物）が付着したり、液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）が形成される可能性があるが、第１〜第４の実施形態で説明したような光洗浄装置８０を用いて、基板ステージＰＳＴ１や計測ステージＰＳＴ２の光洗浄を行うことができる。例えば、制御装置ＣＯＮＴは、所定時間間隔毎（所定処理基板枚数毎）に、光洗浄装置８０を使って、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２それぞれに紫外光Ｌｕを照射して光洗浄を行うことができる。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、上記検出装置９０を使って、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２の汚染を検出し、その検出結果に基づいて、光洗浄装置８０の動作を制御する。また、基板ステージＰＳＴ１上の基板Ｐの露光中に、計測ステージＰＳＴ２を光洗浄装置８０を使って光洗浄することもできる。あるいは、計測ステージＰＳＴ２で計測動作を実行している間に、基板ステージＰＳＴ１の光洗浄を行ってもよい。また、上述のような基板ステージＰＳＴ１と計測ステージＰＳＴ２とを備えた露光装置の場合には、第５の実施形態に示したような光洗浄装置８０を計測ステージＰＳＴ２に設けて、光学素子２の下面２Ａ及び／又はノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄することができる。この場合、光学素子２の下面２Ａ及び／又はノズル部材７０の下面７０Ａの汚染状態を検出する検出系の少なくとも一部を計測ステージに設けてもよい。

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複数の基板ステージを備えるツインステージ型の露光装置にも適用できる。上述のようなツインステージ型の露光装置の場合には、第５の実施形態などに示したような光洗浄装置８０をどちらか一方の基板ステージに設けてもよいし、両方に設けてもよい。このようなツインステージ型の露光装置においては、一方の基板ステージ上の基板が露光されている間または位置合わせ動作が行われている間に、別の基板ステージの光洗浄を行うことができる。

また、上述の第５の実施形態及び第６実施形態においては、光洗浄装置８０が基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２に固定される構成となっているが、光洗浄装置８０を基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２に脱着可能な構成とすることもできる。この場合には、所定のタイミングで行われる露光装置ＥＸのメンテナンスのときに、オペレータが基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２への光洗浄装置８０の脱着を行うようにしてもよいし、露光装置ＥＸ内に配置された所定の搬送機構や工具を用いて光洗浄装置８０を露光装置ＥＸ内に設置するようにしてもよい。

なお、投影光学系ＰＬの像面側で移動可能な可動体（基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２）に設けられた光洗浄装置８０は、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄するものであるが、空調空間１２５内で浮遊している不純物や液滴が、通常ならば液体ＬＱと接することがない部材、例えば液浸領域ＡＲ２の近傍に配置された基板アライメント系３５０の一部（対物レンズなど）やフォーカス・レベリング検出系６０の一部に付着する可能性がある場合には、その光洗浄装置８０を使って、液浸領域ＡＲ２の近傍に配置された部材を光洗浄処理するようにしてもよい。

なお、上述した第５の実施形態においては、光洗浄装置８０を基板ステージＰＳＴに設けているが、基板ステージＰＳＴとは別に、投影光学系ＰＬの下（像面側）でＸＹ方向に２次元的に移動可能な可動体を配置して、その可動体に光洗浄装置８０を配置するようにしてもよい。そして、そのような可動体として、上述したように、第６の実施形態のような計測ステージＰＳＴ２を用いることができる。

なお、上述した第１〜第４の実施形態や第６の実施形態において、光洗浄装置８０の近傍に液浸領域ＡＲ２を形成するための機構とは別に、液体ＬＱの供給機構と回収機構とを配置して、例えば基板ステージＰＳＴの上面３１を光洗浄するとき、光洗浄装置８０による紫外光Ｌｕの照射動作と並行して、上面３１の紫外光Ｌｕの照射領域に対する液体ＬＱの供給及び回収動作を行ってもよい。こうすることによっても、基板ステージＰＳＴの上面３１から発生した異物を、液体ＬＱとともに回収することができる。

なお、上述した第１〜第６の実施形態においては、露光光ＥＬとして、光洗浄効果を有するＡｒＦエキシマレーザ光が使用されているため、光洗浄するための照射光として、基板Ｐを露光するための露光光ＥＬを用いてもよい。基板ステージＰＳＴを光洗浄する場合には、光洗浄対象である基板ステージＰＳＴ上に基板Ｐが無い状態で、その基板ステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの直下に配置し、基板ステージＰＳＴに対して投影光学系ＰＬを介して照明光学系ＩＬからの露光光ＥＬ（照射光）を照射すればよい。また、計測ステージを備えた露光装置において、計測ステージを光洗浄する場合には、計測ステージを投影光学系ＰＬの直下に配置し、計測ステージに対して投影光学系ＰＬを介して露光光ＥＬ（照射光）を照射すればよい。また、投影光学系ＰＬに露光光ＥＬを通過させることにより、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接触する光学素子２も光洗浄することができる。この場合も、例えば基板ステージＰＳＴの上面や光計測部３００、４００、５００、６００の上面を光洗浄しているときに、液体供給機構１０と液体回収機構２０とを併用するようにしてもよい。

なお、上述した第１〜第４、第６の実施形態においては、光洗浄装置８０から射出される紫外光Ｌｕの光束の径は比較的大きく、基板ステージＰＳＴ（あるいは計測ステージ）の全域を一括して照射可能であるが、光洗浄装置８０から射出される紫外光Ｌｕの光束の径を小さくし、その光束及び基板ステージＰＳＴのうち少なくとも一方を相対的に移動しながら、基板ステージＰＳＴの全域あるいは予め定められた一部の領域に紫外光Ｌｕを照射するようにしてもよい。こうすることにより光洗浄装置８０を小型化でき、省スペース化を実現できる。また、光洗浄装置８０は、基板ステージＰＳＴ（あるいは計測ステージ）の上面３１、光計測部３００、４００、５００、６００の上面、基板ホルダＰＨの上面の全てを毎回光洗浄しなくてもよく、また紫外光Ｌｕの照射時間もそれぞれ異なっていてもよい。例えば光計測部４００の上面など、基板ステージＰＳＴ上の特定領域に対して紫外光Ｌｕを重点的に（長い時間）照射するようにしてもよい。また、第５の実施形態などにおいても、光洗浄装置８０から射出される紫外光Ｌｕの光束の径を小さくし、その光束及び光洗浄装置８０を搭載した基板ステージＰＳＴのうち少なくとも一方を相対的に移動しながら、光学素子２やノズル部材７０の全域あるいは予め定められた一部の領域に紫外光Ｌｕを照射するようにしてもよい。

なお、上述した第１〜第４、第６の実施形態において、基板ステージＰＳＴより露光処理を終えた基板Ｐをアンロードした後、未露光基板Ｐをロードする前に、基板ステージＰＳＴを光洗浄装置８０を使って光洗浄処理する構成であるが、予め定められた所定時間間隔毎、あるいは所定処理基板枚数毎に、光洗浄処理を行う構成であってもよい。その場合、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ上に基板Ｐが無い状態で、基板ステージＰＳＴを光洗浄装置８０の直下まで移動する。光洗浄装置８０は、制御装置ＣＯＮＴの制御の下、基板ステージＰＳＴの移動とともに紫外光Ｌｕの照射を開始する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、光洗浄装置８０を使って基板ステージＰＳＴに対して所定時間だけ紫外光Ｌｕを照射した後、再び露光動作に戻ればよい。また、上記時間間隔が長すぎたり、上記処理基板枚数が多すぎると、基板ステージＰＳＴ上などに液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）が形成される確率が高くなるため、基板ステージＰＳＴ上などに液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）が形成されないように、光洗浄装置８０による紫外光Ｌｕを照射する時間間隔（処理基板枚数）を適宜決定すればよい。

なお、上述の第１〜第６の実施形態において、光洗浄処理を行うための照射光Ｌｕを発する光源としては、上述の記載と一部重複するが、Ａｒ_２エキシマランプ（波長１２６ｎｍ）、Ａｒ_２エキシマレーザ（波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ_２エキシマランプ（波長１４６ｎｍ）、Ｋｒ_２エキシマレーザ（波長１４６ｎｍ）、Ｆ_２ダイマランプ（波長１５７ｎｍ）、Ｆ_２ダイマレーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｘｅ_２エキシマランプ（波長１７２ｎｍ）、Ｘｅ_２エキシマレーザ（波長１７２ｎｍ）、ＡｒＦエキシマランプ（波長１９３ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＣｌエキシマランプ（波長２２２ｎｍ）、ＫｒＣｌエキシマレーザ（波長２２２ｎｍ）、ＫｒＦエキシマランプ（波長２４８ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマランプ（波長３０８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）、低圧水銀ランプ（波長１８５ｎｍと２５４ｎｍとの光を同時に発光）、重水素ランプ（真空紫外〜可視まで広域な波長を有する光）などを使用することができる。

それらの光源を用いて、照射光Ｌｕを連続照射してもよく、パルス光として断続的に照射してもよい。また、照射光Ｌｕのパワーや照射時間は、汚染度や光洗浄の対象などに応じて適宜調整することができる。また、複数の光源を用いたり、波長可変レーザーを用いて複数の波長の光を液体と接触する部材に照射することもできる。

＜第７の実施形態＞
次に、第７の実施形態について図１０を参照しながら説明する。図１０に示す露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）は、図７を用いて説明した第６の実施形態同様、２つのステージを備えたものである。図１０において、投影光学系ＰＬの像面側には、光学部材として反射部材７００が設けられている。反射部材７００は例えばガラスによって形成されており、その上面は光を反射可能な反射面となっている。本実施形態においては、反射部材７００は、投影光学系ＰＬの像面側で移動可能な計測ステージＰＳＴ２上に配置されている。制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＰＳＴ２を駆動して、投影光学系ＰＬの下に反射部材７００を配置した状態で、投影光学系ＰＬを介して露光光ＥＬを反射部材７００上に照射する。投影光学系ＰＬからの露光光ＥＬを照射された反射部材７００は、露光光ＥＬを反射することで、その露光光ＥＬと同一波長の光を発生する。反射部材７００から発生した露光光ＥＬと同一波長の反射光は、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接触する光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａに照射される。本実施形態においても、露光光ＥＬとして、光洗浄効果を有するＡｒＦエキシマレーザ光が使用されている。なお本実施形態においては、ノズル部材７０の下面７０Ａに形成された回収口２２には多孔部材（又はメッシュ部材）２２Ｐが配置されいる。この多孔部材２２Ｐは下面７０Ａの一部を構成しており、反射部材７００から発生した反射光は、この多孔部材２２Ｐにも照射される。このように、光洗浄装置の一部として機能する反射部材７００を投影光学系ＰＬの像面側に配置し、光洗浄効果を有する露光光ＥＬを反射部材７００を介して光学素子２の下面２Ａや、多孔部材２２Ｐを含むノズル部材７０の下面７０Ａに照射することで、これら光学素子２やノズル部材７０（多孔部材２２Ｐ）を光洗浄することができる。それにより、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの親液性を維持する（高める）ことができる。

なお、投影光学系ＰＬの像面側に配置する光学部材７００としては、照射された光（露光光ＥＬ）を反射する反射部材に限られず、照射された光を散乱する散乱面を有する散乱部材であってもよい。光学部材７００として、散乱部材を用いることによって、散乱部材に照射された露光光ＥＬは、散乱して光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａに達するため、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの比較的広い領域に、光洗浄作用を有する露光光ＥＬと同一波長の照射光を照射することができる。更には、光学部材７００として、照射された光を回折する回折面を有する回折部材を用いてもよく、その場合においても、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの比較的広い領域に、光洗浄作用を有する露光光ＥＬと同一波長の照射光を照射することができる。

なお、計測ステージＰＳＴ２上に配置された光学部材（反射部材、回折部材、散乱部材）７００に露光光ＥＬを照射する場合、計測ステージＰＳＴ２をＸＹ方向に移動しながら、この光学部材７００に露光光ＥＬを照射するようにしてもよい。あるいは、光学部材７００を可動にして、光学部材７００からの照射光（露光光）の方向を変化させてもよい。こうすることにより、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａの比較的広い領域に照射光（露光光）を照射して良好に光洗浄することができる。

また、ノズル部材７０の下面７０Ａ（多孔部材２２Ｐを含む）に、光触媒作用を有する材料７０１を被覆しておいてもよい。そのような材料としては酸化チタンが挙げられる。ノズル部材７０の下面７０Ａに酸化チタン７０１を被覆した状態で、そのノズル部材７０の下面７０Ａに、光洗浄作用を有する露光光ＥＬと同一波長の光を照射することで、有機物などの汚染物は光触媒反応によって酸化分解されるので、より効果的に光洗浄することができる。また、光触媒反応により、ノズル部材７０の下面７０Ａの親液性が向上されるため、ノズル部材７０Ａの下に液浸領域ＡＲ２を良好に形成できるという効果も期待できる。

また、図１０に示すように、光洗浄中においては、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０及び液体回収機構２０を使って、投影光学系ＰＬと光学部材７００との間に、基板Ｐを液浸露光するときに用いる液体と同じ液体ＬＱを満たした状態で、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して露光光ＥＬを光学部材７００に照射するようにしてもよい。光学部材７００から発生した露光光ＥＬと同一波長の光は、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａに照射される。液体供給機構１０及び液体回収機構２０を使って液体ＬＱの供給及び回収を行いながら光洗浄することで、光洗浄したことによって光学素子２やノズル部材７０から発生した異物を、液体ＬＱとともに回収することができる。

ところで、基板Ｐを液浸露光するときに用いる液体ＬＱは、液浸領域ＡＲ２における気泡発生の防止等を目的として、投影光学系ＰＬの像面側に供給される前に脱気処理されている。すなわち、液体供給機構１０（液体供給部１１）は、液体ＬＱ中の溶存酸素（溶存気体）を低減するための脱気装置を備えており、投影光学系ＰＬの像面側に供給する前の液体ＬＱに対して脱気処理を行った後に、その脱気処理した液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給している。一方で、光洗浄は、光洗浄効果を有する光を照射することによって汚染物（有機物）を酸化分解することができるため、光洗浄するときにおいては、液体ＬＱ中に所定濃度の酸素が存在（溶存）していることが望ましい。したがって、投影光学系ＰＬと光学部材７００との間に液体ＬＱを満たした状態で、光学部材７００に露光光ＥＬを照射して、光学素子２やノズル部材７０を光洗浄するときには、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの像面側に供給する液体ＬＱの酸素濃度を、基板Ｐを露光するときの液体ＬＱの酸素濃度よりも多くするようにしてもよい。すなわち、光洗浄するときには、制御装置ＣＯＮＴは、例えば脱気処理を施さない液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給する。あるいは、投影光学系ＰＬと光学部材７００との間に液体ＬＱを満たした状態で、光学部材７００に露光光ＥＬを照射して、光学素子２やノズル部材７０を光洗浄するときには、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光に用いる液体（純水）とは別の、例えば過酸化水素水を、投影光学系ＰＬの像面側に供給するようにしてもよい。

なお本実施形態において、光学部材（反射部材、回折部材、散乱部材）７００の設置位置としては、計測ステージＰＳＴ２に限られず、例えば基板ステージＰＳＴ１の上面のうち、基板Ｐが配置される以外の領域に配置してもよい。更には、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２とは別の、投影光学系ＰＬの像面側に配置されている部材で支持するようにしてもよい。また、光学部材７００を、基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２に脱着可能とすることもできる。あるいは、基板ステージＰＳＴの基板ホルダに、反射面、回折面、及び散乱面のうち少なくともいずれか１つを有するダミー基板を配置し、そのダミー基板に露光光ＥＬを照射するようにしてもよい。ダミー基板を用いる場合には、基板搬送系１５０を使ってダミー基板を基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）に容易に搭載することができる。

なお、基板ステージＰＳＴに光学部材７００を配置したり、回折面などを有するダミー基板を基板ステージＰＳＴに搭載する場合には、上述したようなツインステージ型の露光装置にも適用できることはいうまでもない。

また、光学部材７００からの光洗浄作用を有する光で、液浸領域ＡＲ２の近くに配置された基板アライメント系３５０の一部やフォーカス・レベリング検出系６０の一部を光洗浄処理するようにしてもよい。こうすることによって、基板アライメント系３５０の一部やフォーカス・レベリング検出系６０の一部に不純物や液滴が付着することによって生じる計測精度の劣化を防止することができる。

なお、第７の実施形態においては、ノズル部材７０の下面７０Ａを酸化チタン（二酸化チタン）などの光触媒作用を有する親液性（親水性）の材料で被膜しているが、ノズル部材７０そのもの、またはその一部（液体と接触する部分）を光触媒作用を有する材料で形成するようにしてもよい。

また、光学素子２の下面２Ａを光触媒作用を有する酸化チタンなどの材料で被膜して、光学部材７００からの光により光洗浄を行ってもよい。このようにすることで、光学素子２の下面２Ａの汚染をより確実に防止することができる。

また、上述の第５の実施形態などで説明した光洗浄装置８０を用いる場合にも、ノズル部材７０の下面７０Ａや光学素子２の下面２Ａを酸化チタンなどの材料で被膜してもよい。

また、基板ステージＰＳＴ１の上面や計測ステージＰＳＴ２の上面（光計測部の上面を含む）の少なくとも一部を、必要に応じて酸化チタンなどの光触媒作用を有する材料で形成するようにしてもよい。この場合も、第１〜第４の実施形態及び第６の実施形態のように、光洗浄装置８０を用いることによって、基板ステージＰＳＴや計測ステージＰＳＴ２の上面の汚染を防止することができる。

また、ノズル部材７０やステージ（ＰＳＴ１、ＰＳＴ２）など、液体ＬＱに接触する部材をチタンや二酸化亜鉛を含む材料で形成してもよい。チタンや二酸化亜鉛は、光触媒作用を有する不動態膜が表面に形成されるため、酸化チタンコーティングと同様に、光洗浄処理を行うことによって、その表面の汚染物（有機物）を除去することができる。

＜第８の実施形態＞
次に、第８の実施形態について図１１を参照しながら説明する。図１１に示す露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）は、ノズル部材７０を振動させる振動機構８００を備えている。本実施形態においては、振動機構８００は、超音波振動子によって構成されており、ノズル部材７０の所定位置に取り付けられている。図１１に示す例では、超音波振動子８００は、ノズル部材７０の側面に取り付けられている。超音波振動子としては、ピエゾ素子や電磁式の振動子が挙げられる。超音波振動子８００は、多孔部材２２Ｐを含むノズル部材７０の７０Ａや、側面に付着した汚染物を除去するためのものであって、ノズル部材７０を振動させることで、付着している汚染物を振るい落とし、このノズル部材７０を洗浄する。更に、超音波振動子８００を使ってノズル部材７０を振動させることにより、供給口１２近傍や、その供給口１２に接続するノズル部材７０内部に形成された供給流路に付着した汚染物を除去することもできるし、回収口２２近傍や、回収口２２に配置された多孔部材２２Ｐ、その回収口２２に接続するノズル部材７０内部に形成された回収流路に付着した汚染物を除去することもできる。なお、超音波振動子８００を使った洗浄作業は、基板Ｐの交換時やロット間で行うことができる。

また、超音波振動子８００を使ってノズル部材７０を振動させている状態においては、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０及び液体回収機構２０を使って、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴの上面３１との間の光路空間に、基板Ｐを液浸露光するときに用いる液体と同じ液体ＬＱを満たすようにしてもよい。こうすることにより、ノズル部材７０より除去（分離）された汚染物を、液体ＬＱとともに回収することができる。なお、超音波振動子８００を使ってノズル部材７０を振動させているときに、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴの上面３１との間の光路空間に満たす液体としては、基板Ｐを液浸露光するときに用いる液体（純水）とは別の、例えばアルコールや過酸化水素水を用いるようにしてもよい。また、超音波振動子８００を使った洗浄作業と、第５の実施形態の光洗浄装置８０や第７の実施形態の光学部材７００を使った洗浄作業とを併用してもよい。

なお、上述した第１〜第３、第５〜第８の実施形態において、第４の実施形態で説明したような気体供給系８７及び気体回収系８８を設け、光学素子２及びノズル部材７０のうち、紫外光Ｌｕの照射領域近傍の空間（雰囲気）を、光洗浄に適した環境に設定するようにしてもよい。

また、上述した第１〜第４、第６〜第８の実施形態において、第５の実施形態のような検出装置９０を設け、その検出装置９０で基板ステージＰＳＴの上面３１、光計測部３００、４００、５００、６００、基板ホルダＰＨなどの汚染を検出するようにしてもよい。制御装置ＣＯＮＴは、その検出装置９０の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが汚染しているか否かを判断し、光洗浄装置８０の動作を制御することができる。また、この場合、検出装置９０として、基板アライメント系３５０やマスクアライメント系３６０を用いることもできる。

また、上述の第１〜第８の実施形態における投影光学系ＰＬは、光学素子２の下面２Ａ側の光路空間を液体ＬＱで満たす構成になっているが、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、光学素子２のマスクＭ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、照明光学系ＩＬからの露光光ＥＬや、第５の実施形態や第７の実施形態で説明した光洗浄装置８０を用いて、投影光学系ＰＬの終端の光学部材（光学素子２）の上面側、及び終端の光学部材のマスクＭ側の光学部材の下面を光洗浄処理するようにしてもよい。

なお、上述した第１〜第８の実施形態においては、洗浄作業を基板交換時などに行うように説明したが、予め定められた所定期間間隔毎に露光装置のメンテナンスを行う場合においては、そのメンテナンスの項目の一つとして、上記光洗浄効果を有する照射光を照射して光洗浄する処理を加えてもよい。

＜第９の実施形態＞
次に、第９の実施形態について図１２を参照しながら説明する。本実施形態においては、露光装置ＥＸＳの光洗浄処理は、露光装置ＥＸＳとは別に設けられたメンテナンス機器９００によって行われる。図１２において、メンテナンス機器９００は、露光装置ＥＸＳ内で液体ＬＱに接触する部材に対して、光洗浄効果を有する所定の照射光Ｌｕを発生する発光部９０１を備えている。発光部９０１は光源を有しており、その光源としては、上述の実施形態と同様の光源（Ｘｅ２エキシマレーザ、ＫｒＣｌエキシマレーザ、ＸｅＣｌエキシマレーザなど）を用いることができる。また、本実施形態のメンテナンス機器９００は、発光部９０１を移動可能に支持する支持機構９０２を備えている。支持機構９０２は、露光装置ＥＸ内部と外部との間で発光部９０１を移動可能であって、発光部９０１を支持する支持台９０３と、支持台９０３を移動可能に支持するステージ９０４と、ステージ９０４と台車９０５とを連結する連結部材９０６とを備えている。ステージ９０４はアクチュエータ等の駆動機構を有しており、発光部９０１を支持した支持台９０３は、ステージ９０４上でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。なお、ステージ９０４は、支持台９０３をＺ軸方向に移動可能であってもよい。

露光装置ＥＸＳのメインコラム４の一部には、空調空間１２５に対して発光部９０１を出し入れ可能な開口部１２０Ｃが形成されている。メンテナンス機器９００は、開口部１２０Ｃを介して、露光装置ＥＸＳのうち空調空間１２５の内部に対して発光部９０１を移動可能である。

本実施形態においては、露光装置ＥＸＳのメンテナンス時に、メンテナンス機器９００を使った光洗浄処理が行われる。メンテナンス機器９００を使って光洗浄処理を行う場合には、例えば作業者が、メンテナンス機器９００を露光装置ＥＸＳの開口部１２０Ｃ近傍に搬送する。メンテナンス機器９００は台車９０５を有しているので、作業者はメンテナンス機器９００を容易に搬送可能である。そして、連結部材９０６の先端部に支持されているステージ９０４及びそのステージ９０４上の支持台９０３が、発光部９０１とともに開口部１２０Ｃを介して空調空間１２５の内部に移動される。そして、発光部９０１は投影光学系ＰＬ及びノズル部材７０の下方の位置に配置される。このとき、基板ステージＰＳＴは、投影光学系ＰＬの下方の位置以外の所定の退避位置に退避している。そして、メンテナンス機器９００は、ステージ９０４を駆動して、支持台９０３に支持されている発光部９０１を投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａに対して位置決めする。発光部９０１の発光面は上方を向いており、光学素子２の下面２Ａと対向する。この状態で、メンテナンス機器９００は、発光部９０１より照射光Ｌｕを射出する。光学素子２の下面２Ａは照射光Ｌｕを照射されることにより光洗浄される。また、メンテナンス機器９００は、ステージ９０４を駆動することにより、発光部９０１をノズル部材７０の下面７０Ａに対して位置決めすることができ、その状態で発光部９０１より照射光Ｌｕを射出することにより、ノズル部材７０の下面７０Ａを良好に光洗浄することができる。このように本実施形態のメンテナンス方法及びメンテナンス機器においても、露光装置内で、洗浄すべき部材を露光装置から取り外すことなく、露光装置内でかかる部材だけを光洗浄することが可能であるので、部材を露光装置から取り外す場合に比べて短時間でメンテナンスを完了することができる。上述のように、液浸領域ＡＲ２を良好に形成するためには、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａ、及びノズル部材７０の下面７０Ａは親液性（親水性）であることが好ましく、照射光（紫外光）Ｌｕを照射することで、光学素子２の下面２Ａ、及びノズル部材７０の下面７０Ａに親液性を付与することもできる。

またメンテナンス機器９００は、ステージ９０４を駆動して、発光部９０１を移動することにより、基板アライメント系３５０やフォーカス・レベリング検出系６０等の他の部材も良好に光洗浄することができる。

またメンテナンス機器９００は、発光部９０１の発光面を下方に向けて、基板ステージＰＳＴの上面３１や、基板ステージＰＳＴ上の各光計測部３００、４００、５００、６００を光洗浄することができる。あるいは、メンテナンス機器９００は、発光部９０１の発光面を上方に向けた状態で照射光Ｌｕを射出し、反射部材を使って発光部９０１から射出した照射光Ｌｕを基板ステージＰＳＴに導くこともできる。すなわち、メンテナンス機器９００が反射部材を有する構成とすることで、発光部９０１から射出された照射光Ｌｕを所定方向に導くことができる。

なお、本実施形態においても、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａと発光部９０１の発光面との間を液体ＬＱで満たしながら光洗浄処理を行うようにしてもよい。

＜第１０の実施形態＞
次に、第１０の実施形態について図１３を参照しながら説明する。図１３に示すメンテナンス機器９００Ａは、発光部９０１と、発光部９０１を支持する支持面９０８Ａを有する支持部材９０８とを備えている。支持部材９０８は、ノズル部材７０と接続可能な接続部９０９を備えている。ノズル部材７０の側面には、支持部材９０８の接続部９０９と接続する被接続部７０Ｓが設けられており、接続部９０９と被接続部７０Ｓとが接続することで、支持部材９０８とノズル部材７０とが接続する。そして、ノズル部材７０と支持部材９０８とを接続部９０９を介して接続することにより、支持部材９０８の支持面９０８Ａ上の発光部９０１と、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａとが対向するようになっている。また、本実施形態においては、発光部９０１は、支持面９０８Ａ上でＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに移動可能に設けられている。

メンテナンス機器９００Ａを使って光洗浄処理を行う場合には、例えば作業者によって、発光部９０１を支持した支持部材９０８とノズル部材７０とが接続される。このとき、基板ステージＰＳＴは投影光学系ＰＬの下方の位置以外の所定の退避位置に退避している。そして、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａと発光部９０１の発光面とを対向させた状態で、発光部９０１から照射光Ｌｕを射出することにより、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０Ａの下面７０Ａは照射光Ｌｕに照射されて光洗浄される。また、発光部９０１は支持面９０８Ａで移動可能であるため、発光部９０１を光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０Ａの下面７０Ａのそれぞれに対して所望の位置に位置決めした状態で照射光Ｌｕを照射することができる。

なお、本実施形態においても、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａと発光部９０１の発光面との間を液体ＬＱで満たしながら光洗浄処理を行うようにしてもよい。

また、上述の第９及び第１０の実施形態においては、１つの基板ステージＰＳＴを備えた露光装置のメンテナンスについて述べているが、上述のような計測ステージと基板ステージとを備えた露光装置や、複数の基板ステージを備えた露光装置にも、第９及び第１０の実施形態のメンテナンス機器を適用することができる。

＜第１１の実施形態＞
次に、第１１の実施形態について図１４を参照しながら説明する。図１４に示す露光装置ＥＸＳは、図９や図１０の実施形態同様、投影光学系ＰＬの像面側で移動可能な基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２を備えている。また、図１４に示すメンテナンス機器９００Ｂは、発光部９０１と、発光部９０１を支持する支持部材９１２とを備えている。支持部材９１２は、計測ステージＰＳＴ２と接続可能な接続部９１３を備えている。計測ステージＰＳＴ２には、支持部材９１２の接続部９１３と接続する被接続部９１４が設けられており、接続部９１３と被接続部９１４とが接続することで、支持部材９１２と計測ステージＰＳＴ２とが接続する。

メンテナンス機器９００Ｂを使って光洗浄処理を行う場合には、例えば作業者によって、図１４（Ａ）に示すように、発光部９０１を支持した支持部材９１２と計測ステージＰＳＴ２とが接続部９１３を介して接続される。そして、図１４（Ｂ）に示すように、計測ステージＰＳＴ２を移動して、発光部９０１を投影光学系ＰＬの下方の位置に配置し、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａと発光部９０１の発光面とを対向させる。その状態で、発光部９０１から照射光Ｌｕを射出することにより、光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０Ａの下面７０Ａは照射光Ｌｕに照射されて光洗浄される。また、発光部９０１は計測ステージＰＳＴ２の移動に伴って移動可能であるため、発光部９０１を光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０Ａの下面７０Ａのそれぞれに対して所望の位置に位置決めした状態で、照射光Ｌｕを照射することができる。

なお、メンテナンス機器９００Ｂは、計測ステージＰＳＴ２に限らず、基板ステージＰＳＴ１に接続されてもよい。メンテナンス機器９００Ｂの支持部材９１２に基板ステージＰＳＴ１と接続可能な接続部を設けることで、メンテナンス機器９００Ｂと基板ステージＰＳＴ１とを接続することができる。

また、本実施形態においても、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａと発光部９０１の発光面との間を液体ＬＱで満たしながら光洗浄処理を行うようにしてもよい。

＜第１２の実施形態＞
次に、第１２の実施形態について図１５を参照しながら説明する。図１５に示すメンテナンス機器９００Ｃは、発光部９０１と、発光部９０１を支持する支持部材９１５とを備えている。支持部材９１５は、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２を移動可能に支持するステージベース（ベース部材）５７と接続可能な接続部９１６を備えている。ステージベース５７には、支持部材９１５の接続部９１６と接続する被接続部９１７が設けられており、接続部９１６と被接続部９１７とが接続することで、支持部材９１５とステージベース５７とが接続する。本実施形態においては、ステージベース５７の上面と、そのステージベース５７に接続されたメンテナンス機器９００Ｃ（発光部９０１）の表面とはほぼ面一となっている。これにより、基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２がメンテナンス機器９００Ｃ（発光部９０１）の表面上を移動可能であり、メンテナンス機器９００Ｃをステージベース５７に設けることによるステージベース５７上の基板ステージＰＳＴ１及び計測ステージＰＳＴ２の移動範囲を拘束することはない。そして、ステージベース５７に接続部９１６を介して接続された支持部材９１５上の発光部９０１から照射光Ｌｕを射出することにより、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄することができる。

なお、本実施形態においては、メンテナンス機器９００Ｃは、ベース部材５７に常駐させることもできる。また、メンテナンス機器９００Ｃ（発光部９０１）をベース部材５７に対して上下動可能に配置しておき、メンテナンス機器９００（発光部９０１）を光学素子２やノズル部材７０に近接させて光洗浄処理を行うこともできる。

なお、上述の第１１及び第１２の実施形態においては、基板ステージＰＳＴ１と計測ステージＰＳＴ２とを備えた露光装置のメンテナンス機器について述べているが、一つ又は複数の基板ステージのみを備えた露光装置に、第１１及び第１２の実施形態のメンテナンス機器を用いることもできる。

＜第１３の実施形態＞
次に、第１３の実施形態について図１６を参照しながら説明する。図１６には基板ステージＰＳＴの一例が示されている。図１６において、基板ステージＰＳＴは、Ｘガイド部材９２０によりＸ軸方向への移動を案内され、Ｘリニアモータ９２１によりＸ軸方向に移動する。Ｘリニアモータ９２１は、基板ステージＰＳＴに設けられた可動子９２１ＭとＸガイド部材９２０に設けられた固定子９２１Ｃとによって構成されている。基板ステージＰＳＴは、Ｘガイド部材９２０を囲むように設けられた枠部材９３０を有しており、その下面９３４に、ステージベース５７の上面に対して基板ステージＰＳＴを非接触支持するためのエアベアリング９３５が設けられている。エアベアリング９３５によって、枠部材９３０を含む基板ステージＰＳＴがステージベース５７に対して非接触支持され、枠部材９３０とＸガイド部材９２０とのＺ軸方向に関するギャップが維持されている。また、枠部材９３０の内側面にはエアベアリング９３５が設けられており、このエアベアリング９３５によって、枠部材９３０の内側面とＸガイド部材９２０とのＹ軸方向に関するギャップが維持されている。

Ｘガイド部材９２０は、ステージベース５７のＸ軸方向両側のそれぞれに設けられた側面視略Ｌ字状の支持部材９２３の上端部のガイド部９２３ＢによりＹ軸方向への移動を案内される。ガイド部９２３Ｂ（支持部材９２３）は、Ｘガイド部材９２０の両端部のそれぞれに対応する位置に設けられており、Ｘガイド部材９２０の両端部のそれぞれには、ガイド部９２３Ｂに対応する被ガイド部９２４が設けられている。ガイド部９２３Ｂと被ガイド部９２４との間にはエアベアリングが介在しており、被ガイド部９２４はガイド部９２３Ｂに対して非接触支持されている。Ｘガイド部材９２０は、Ｙリニアモータ９２２によりＹ軸方向に移動可能に設けられている。基板ステージＰＳＴは、Ｙリニアモータ９２２の駆動により、Ｘガイド部材９２０と一緒にＹ軸方向へ移動可能である。Ｙリニアモータ９２２は、Ｘガイド部材９２０の長手方向両端部のそれぞれに設けられた可動子９２２Ｍと、この可動子９２２Ｍに対応するように、支持部材９２３の平面部９２３Ａ上にエアベアリングを介して非接触支持されている固定子９２２Ｃとを備えている。Ｙリニアモータ９２２の可動子９２２Ｍが固定子９２２Ｃに対して駆動することで、Ｘガイド部材９２０が基板ステージＰＳＴと一緒にＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ９２２、９２２のそれぞれの駆動を調整することでＸガイド部材９２０はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ９２２、９２２により基板ステージＰＳＴがＸガイド部材９２０とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。

図１６の実施形態において、メンテナンス機器９００Ｄを構成する発光部９０１は、ガイド部９２３Ｂに接続された支持部材９１９上に支持されている。支持部材９１９は、ステージベース５７のＸ軸方向両側に設けられたガイド部９２３Ｂのそれぞれに接続可能な接続部９１８を有している。メンテナンス時においては、基板ステージＰＳＴは、投影光学系ＰＬの下方の位置以外の所定の退避位置に退避する。そして、メンテナンス機器９００Ｄの支持部材９１９がガイド部９２３Ｂに支持される。このとき、発光部９０１が投影光学系ＰＬの下方の位置に配置されるように、支持部材９１９がガイド部９２３Ｂに支持される。この状態で、発光部９０１が照射光Ｌｕを射出することにより、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａを光洗浄することができる。

なお、メンテナンス機器９００Ｄの発光部９０１をＸガイド部材９２０上に設置し、Ｘガイド部材９２０上に設置された発光部９０１と光学素子２の下面２Ａ及びノズル部材７０の下面７０Ａとを対向させ、その発光部９０１から照射光Ｌｕを射出して、光学素子２の下面２Ａやノズル部材７０の下面７０Ａに照射するようにしてもよい。

また本実施形態においては、１つの基板ステージＰＳＴを備えた露光装置のメンテナンスについて述べているが、上述のような計測ステージと基板ステージとを備えた露光装置や、複数の基板ステージを備えた露光装置にも本実施形態のメンテナンス機器を適用することができる。

なお、上述の第１０〜第１３の実施形態おいては、メンテナンス機器を、ノズル部材、ステージ、ベース部材に接続しているが、露光装置ＥＸＳに対してメンテナンス機器を接続する接続位置（取り付け位置）としては、例えばメインコラム４（図１など参照）であってもよい。

なお、上述の第１０〜第１３の実施形態のメンテナンス機器においても、発光部９０１から射出した照射光Ｌｕを反射部材で反射し、その反射光を光学素子２やノズル部材７０、あるいはステージに照射するようにしてもよい。

また、第９〜第１３の実施形態においても、第７の実施形態で述べたように、光洗浄を行う部材の表面に光触媒作用を有する膜が形成されていることが望ましい。

なお上述のメンテナンス機器においては、発光部９０１に光源が内蔵されたものとして説明したが、光源を発光部９０１とは離れた位置（例えば露光装置ＥＸＳの外部）に設け、その光源から射出された照射光Ｌｕを光ファイバ等で発光部９０１まで伝送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、ステージの基準部材、光計測部、光学素子２の下面２Ａ，ノズル部材７０の下面７０Ａなどを光洗浄しているが、これらのすべてを光洗浄する必要はなく、必要に応じて、これらの少なくとも一部に光洗浄を行うようにすればよい。

また、上述の実施形態においては、露光装置ＥＸＳに搭載された部材を光洗浄する場合について説明したが、液体ＬＱに接触する部材を、露光装置ＥＸＳに組み込む前や、露光装置ＥＸＳから取り外したときに光洗浄することも効果的である。

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

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４程度と言われており、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程度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倍程度に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。

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

更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。この場合、平行平面板のマスクＭ側及び基板Ｐ側の両方に液体ＬＱを配置するようにしてもよい。特に、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが１以上となる場合には、平行平面板のマスクＭ側にも液体が必要となる。

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

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

また、上述の液浸法を適用した露光装置は、投影光学系ＰＬの光学素子２の射出側の光路空間を液体（純水）で満たして基板Ｐを露光する構成になっているが、国際公開第２００４／０１９１２８号に開示されているように、投影光学系ＰＬの光学素子２の入射側の光路空間も液体（純水）で満たすようにしてもよい。この場合、光学素子２の入射側の光路空間の液体に接触する部材を、上述したように光洗浄処理するようにしてもよい。また、光洗浄処理要の照射光Ｌｕを使って光学素子２の入射側の液体の殺菌に用いてもよい。

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

なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

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（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、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良い。

また、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、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（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、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、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号公報や特開平１０−３０３１１４号公報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で覆われている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。

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

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

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

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

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１７に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、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。

２…光学素子、１２…供給口、２２…回収口、３１…上面、５７…ステージベース（ベース部材）、７０…ノズル部材、８０…光洗浄装置、８２…光源、８４（８４Ａ、８４Ｂ）…検出器、８６…光学系、８７…気体供給系、８８…気体回収系、９０…検出装置、１２５…空調空間、３００…基準部材（計測部材）、４００、５００、６００…光計測部、７００…光学部材、８００…振動機構、９００…メンテナンス機器、９０１…発光部、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置本体、ＥＸＳ…露光装置、ＫＣ…空調系、ＬＱ…液体、Ｌｕ…照射光（紫外光）、Ｐ…基板、ＰＨ…基板ホルダ、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ（ＰＳＴ１）…基板ステージ、ＰＳＴ２…計測ステージ

Claims (45)

1. 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
   前記像面側で移動可能であり、前記投影光学系との間で前記液浸領域の液体を保持可能な上面を有するステージを備え、
   前記液浸領域を形成するための液体に接触する前記ステージの液体接触面の少なくとも一部が、光触媒作用を有する材料で形成されている露光装置。
2. 前記ステージは、前記基板を保持する基板ホルダを有する基板ステージを含み、
   前記液体接触面は、前記基板ホルダの周囲に配置される前記基板ステージの上面を含む請求項１に記載の露光装置。
3. 前記ステージは、前記基板を保持せずに、光計測部が設けられる計測ステージを含み、
   前記液体接触面は、前記計測ステージの上面を含む請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記ステージに設けられた光計測部を備え、
   前記液体接触面は、前記光計測部の上面を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記ステージは、前記基板を保持する基板ホルダを有する基板ステージを含み、
   前記基板ステージにおいて前記基板ホルダの外側の所定位置に配置される光計測部を備え、
   前記液体接触面は、前記基板ステージの上面及び前記光計測部の上面の少なくとも一方を含む請求項１に記載の露光装置。
6. 前記光計測部は、前記基板ステージにおいて前記基板ホルダの周囲に複数配置される請求項５に記載の露光装置。
7. 前記光計測部は、前記基板ホルダの外側において対角線上の反対位置に配置される請求項６に記載の露光装置。
8. 前記光計測部は、基準部材を含む請求３〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記光計測部は、計測部材を含む請求項３〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 前記光計測部は、照度ムラセンサを含む請求項３〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 前記光計測部は、空間像計測センサを含む請求項３〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記光計測部は、照度センサを含む請求項３〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記光計測部は、反射部材を含む請求項３〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
14. 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
    前記投影光学系の複数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近傍に配置され、前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口の少なくとも一方を有するノズル部材を備え、
    前記液浸領域を形成するための液体に接触する前記ノズル部材の液体接触面の少なくとも一部が、光触媒作用を有する材料で形成されている露光装置。
15. 前記供給口は、前記ノズル部材の下面に配置される請求項１４に記載の露光装置。
16. 前記回収口は、前記ノズル部材の下面に配置される請求項１４又は１５に記載の露光装置。
17. 前記ノズル部材は、前記回収口に配置された多孔部材を介して前記液体を回収し、
    前記液体接触面は、前記多孔部材の表面の少なくとも一部を含む請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
18. 前記光触媒作用を有する材料で前記液体接触面を形成することによって、前記液体に対する親液性が維持される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
19. 前記光触媒作用を有する材料で前記液体接触面を形成することによって、前記液体接触面の汚染が抑制される請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。
20. 前記液体接触面は、前記光触媒作用を有する材料の膜で形成される請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 前記膜は、不動態膜を含む請求項２０に記載の露光装置。
22. 前記部材の少なくとも一部が、前記光触媒作用をもたらす材料から形成されている請求項１〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
23. 前記光触媒作用を有する材料は、チタンを含む請求項１〜２２のいずれか一項に記載の露光装置。
24. 前記光触媒作用を有する材料は、酸化チタンを含む請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置。
25. 前記光触媒作用を有する材料は、二酸化亜鉛を含む請求項１〜２４のいずれか一項に記載の露光装置。
26. 前記液体接触面は、前記投影光学系の複数の光学素子のうち、前記投影光学系の像面に最も近い光学素子の下面を含む請求項１〜２５のいずれか一項に記載の露光装置。
27. 紫外光を射出する照射装置を備え、
    前記照射装置は、前記液体接触面に前記紫外光を照射して、前記液体接触面の親液性を高める請求項１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。
28. 紫外光を射出する照射装置を備え、
    前記照射装置は、前記液体接触面に前記紫外光を照射して、前記液体接触面を洗浄する請求項１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。
29. 紫外光を射出する照射装置を備え、
    前記照射装置は、前記液体接触面に前記紫外光を照射して、前記液体接触面に付着した有機物を除去する請求項１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。
30. 液体を介して前記紫外光が前記液体接触面に照射される請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の露光装置。
31. 前記液体接触面に前記紫外光を照射するときに前記液体接触面に供給される液体は、前記基板を露光するときに前記基板に供給される液体である請求項３０に記載の露光装置。
32. 液体を供給する液体供給機構と、
    液体を回収する液体回収機構と、を備え、
    前記液体供給機構及び前記液体回収機構を使って液体の供給及び回収を行いながら、前記液体接触面に前記紫外光を照射する請求項３０又は３１に記載の露光装置。
33. 前記液体回収機構は、前記液体接触面から発生した異物を液体とともに回収する請求項３２に記載の露光装置。
34. 前記液体接触面に前記紫外光を照射するときに前記液体接触面に供給される液体の酸素濃度は、前記基板を露光するときに前記基板に供給される液体の酸素濃度よりも多い請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の露光装置。
35. 前記紫外光は、前記基板を露光するための露光光を含む請求項２７〜３４のいずれか一項に記載の露光装置。
36. 前記照射装置は、前記投影光学系の像面側に配置され、前記投影光学系からの露光光の照射によって前記露光光と同一波長の光を、前記紫外光として発生する光学部材を含む請求項２７〜３５のいずれか一項に記載の露光装置。
37. 前記光学部材は、反射部材を含み、
    前記紫外光は、前記露光光の照射によって前記反射部材から発生する反射光を含む請求項３６に記載の露光装置。
38. 前記光学部材は、回折部材を含み、
    前記紫外光は、前記露光光の照射によって前記回折部材から発生する回折光を含む請求項３６に記載の露光装置。
39. 前記光学部材は、散乱部材を含み、
    前記紫外光は、前記露光光の照射によって前記散乱部材から発生する散乱光を含む請求項３６に記載の露光装置。
40. 前記基板を保持する基板ホルダに、前記光学部材としてダミー基板が配置される請求項３６〜３９のいずれか一項に記載の露光装置。
41. 前記光学部材は、前記投影光学系の像面側で移動可能な可動部材に配置される請求項３６〜４０のいずれか一項に記載の露光装置。
42. 前記投影光学系と前記光学部材との間に液体が満たされた状態で、前記照射装置は、前記液体に接触する部材に前記紫外光を照射する請求項３６〜４１のいずれか一項に記載の露光装置。
43. 請求項１〜４２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
44. 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記基板を露光する露光装置内において、前記投影光学系の像面側で移動可能なステージ装置であって、
    前記液浸領域を形成するための液体に接触する液体接触面を備え、
    前記液体接触面の少なくとも一部が、光触媒作用を有する材料で形成されているステージ装置。
45. 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記基板を露光する露光装置内において、前記投影光学系の複数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近傍に配置されるノズル部材であって、
    前記液浸領域を形成するための液体に接触する液体接触面を備え、
    前記液体接触面の少なくとも一部が、光触媒作用を有する材料で形成されているノズル部材。

Images