JP5440541B2 - 液浸露光装置、液浸露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、投影光学系と液体とを介して基板にパターン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くなるほど、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、露光動作時のマージンが不足する恐れがある。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、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、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。

上記特許文献１に開示されている露光装置は液浸領域を基板上の一部に形成するように液体の供給及び回収を行う構成であるが、液浸露光終了後、液浸領域の液体が十分に回収されない状態で、例えば基板ステージ上の基板をアンロードして新たな基板をロードするために基板ステージがロード・アンロード位置まで移動すると、投影光学系の先端や液体供給ノズルあるいは回収ノズルに残留（付着）していた液体が周囲の装置や部材、例えばステージのガイド面やステージの干渉計用の反射面等に落下する可能性がある。

また、投影光学系の先端の光学素子に液体が残留していると、この残留していた液体が気化した後に投影光学系の先端の光学素子に付着跡（所謂ウォーターマーク）を残し、次の露光処理の際に基板上に形成されるパターンに悪影響を及ぼす可能性がある。また、露光処理以外にも基板ステージ上の基板の周りに配置されている基準平面部材や基準マーク部材を使うときに液浸領域を形成することが考えられるが、それらの液浸領域の液体を十分に回収しきれず、それらの部材上に付着跡が残ったり、それらの部材上に残った液体が飛散する可能性がある。

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、投影光学系と液体とを介して基板にパターンを投影して露光する際、不要な液体を十分に除去して所望のデバイスパターンを基板上に形成可能な露光装置、及びこ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。

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２７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。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影し、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置された部品（２、７、１３、１４、３１、３２、１５１、１５２）上に残留した液体（１）を除去する液体除去機構（４０、６０、１６０、１７４、１７８、１８０、１８３、２５１、２５７）を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、投影光学系の像面付近に配置されている部品、例えば、投影光学系先端の光学素子、ショット領域の位置決め用基準部材、各種センサ、光透過光学部材、液体供給機構及び回収機構のうち少なくとも一方のノズルなどの上に残留した不要な液体を液体除去機構で除去することにより、残留した液体の落下や飛散、それら部品上の付着跡（ウォーターマーク）の発生を防止できる。したがって、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。

本発明の露光装置は、基板（Ｐ）上の一部に液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持して移動可能な基板ステージ（ＰＳＴ）と、液浸領域（ＡＲ２）を形成するために液体（１）の供給を行う液体供給機構（１０）と、基板（Ｐ）上の液体（１）を回収する第１液体回収機構（３０）と、基板ステージ（ＰＳＴ）に設けられた回収口（２３）を有し、基板（Ｐ）の露光終了後に液体（１）の回収を行う第２液体回収機構（２０）とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、液浸露光終了後、基板上の液浸領域の液体を第１液体回収機構だけでなく、ステージ上に回収口を有する第２液体回収機構で回収することで、残留した液体の落下や飛散、あるいは残留液体の付着跡の発生を防止できる。したがって、所望のパターンを精度良く基板上に形成することが可能となる。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射することによって、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面側付近に配置される部品（２、１５１、１５２など）の表面状態を検出する検出装置（１００）を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、検出装置を使って、投影光学系の像面付近に配置される部品の表面状態（液体などの異物が付着しているか否かなど）を検出することができるので、その結果に応じて適切な処置、例えば部品表面の異物除去などを行うことができる。

本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。本発明によれば、環境変化や投影光学系の像面付近の光学素子に対する付着跡の発生を抑えた状態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。

本発明によれば、投影光学系の像面付近に配置されている部品上に残留した不要な液体を除去することにより、残留した液体の落下に起因する環境変化や装置の錆び等の発生を防止することができる。特に、投影光学系の先端の光学素子に残留している液体を除去することで、この光学素子に対する付着跡（ウォーターマーク）の発生を防止できる。したがって、所望のパターンを精度良く基板上に形成することが可能となる。

本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 液浸領域を形成するための液体供給機構及び液体回収機構を示す概略構成図である。 基板ステージの平面図である。 第２液体回収装置の一例を示す図である。 液体除去機構である第１液体除去装置の一例を示す概略図である。 液体除去機構である第１液体除去装置の一例を示す概略図である。 液体除去機構である第１液体除去装置の一例を示す概略図である。 液体除去機構である第２液体除去装置の一例を示す概略図である。 基板ステージが移動する様子を説明するための模式図である。 液体除去機構である第２液体除去装置の一例を示す概略図である。 液体除去機構である第２液体除去装置の一例を示す概略図である。 液体除去機構である第２液体除去装置の一例を示す概略図である。 洗浄機構の一例を示す概略図である。 洗浄機構の一例を示す概略図である。 異物検出系の一例を示す概略図である。 基板ステージの別の実施形態を示す平面図である。 第１液体除去装置の一例を示す概略図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。 本発明に係る液体除去動作の別の実施形態を示す模式図である。 気体ノズルと光学素子との関係を示す図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。 図２４の基板ステージの要部を上方から見た平面図である。 本発明の露光装置の動作手順の一例を示すフローチャート図である。 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。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。

＜第１及び第２液体除去装置を用いた露光装置の実施形態＞
図１において、露光装置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のパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。

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、基板Ｐ上に液体１を供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体１を回収する液体回収機構（第１液体回収機構）３０とを備えている。本実施形態において、液体１には純水が用いられる。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体１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液浸領域ＡＲ２を形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐの表面（露光面）との間に液体１を満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体１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上に投影し、基板Ｐを露光する。

ここで、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（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紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）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１は純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。また、純水は紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、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あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子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１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。

光学素子２は蛍石で形成されている。蛍石は純水との親和性が高いので、光学素子２の液体接触面２ａのほぼ全面に液体１を密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２ａとの親和性が高い液体（水）１を供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２ａと液体１との高い密着性を確保できる。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に親水化（親液化）処理を施して、液体１との親和性をより高めるようにしてもよい。

また、露光装置ＥＸはフォーカス検出系４を有している。フォーカス検出系４は、発光部４ａと受光部４ｂとを有し、発光部４ａから液体１を介して基板Ｐ表面（露光面）に斜め方向から検出光を投射し、その反射光を受光部４ｂで受光する。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系４の動作を制御するとともに、受光部４ｂの受光結果に基づいて、所定基準面に対する基板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、フォーカス検出系４は基板Ｐの傾斜方向の姿勢を求めることもできる。なお、フォーカス検出系４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。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基板ホルダを介して保持するＺステージ５２と、Ｚステージ５２を支持するＸＹステージ５３と、ＸＹステージ５３を支持するベース５４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。なお、Ｚ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のＸＹステージ５３を駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。

基板ステージＰＳＴ（Ｚ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。

また、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ステージ５２を駆動することにより、Ｚ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ステージ５２は、フォーカス検出系４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１を介して形成される像面に合わせ込む。

基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板Ｐを囲むように補助プレート５７が設けられている。補助プレート５７は基板ホルダに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。ここで、基板Ｐのエッジと補助プレート５７との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるが、液体１の表面張力によりその隙間に液体１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、補助プレート５７により投影光学系ＰＬの下に液体１を保持することができる。

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ステージ５２上に設けられた基準マークを検出する基板アライメント系５が設けられている。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ステージ５２上に設けられた基準マークを検出するマスクアライメント系６が設けられている。なお、基板アライメント系５の構成としては、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているものを用いることができ、マスクアライメント系６の構成としては、特開平７−１７６４６８号公報に開示されているものを用いることができる。

基板アライメント系５の近傍には、Ｚステージ５２に設けられている前記基準マークを有する基準部材に残留した液体１を除去する第１液体除去装置４０が設けられている。また、基板ステージＰＳＴには、液体１の回収を行う第２液体回収装置２０が設けられている。

液体供給機構１０は、液浸領域ＡＲ２を形成するために基板Ｐ上に所定の液体１を供給するものであって、液体１を送出可能な第１液体供給部１１及び第２液体供給部１２と、第１液体供給部１１に流路を有する供給管１１Ａを介して接続され、この第１液体供給部１１から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給口を有する第１供給ノズル１３と、第２液体供給部１２に流路を有する供給管１２Ａを介して接続され、この第２液体供給部１２から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給口を有する第２供給ノズル１４とを備えている。第１、第２供給ノズル１３、１４は液浸露光中において液浸領域ＡＲ２の液体１に接触する。第１、第２供給ノズル１３、１４は基板Ｐの表面に近接して配置されており、基板Ｐの面方向において互いに異なる位置に設けられている。具体的には、液体供給機構１０の第１供給ノズル１３は投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、第２供給ノズル１４は他方側（＋Ｘ側）に設けられている。

第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれは、液体１を収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えており、供給管１１Ａ、１２Ａ及び供給ノズル１３、１４のそれぞれを介して基板Ｐ上に液体１を供給する。また、第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは第１、第２液体供給部１１、１２による基板Ｐ上に対する単位時間あたりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。また、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれは液体１の温度調整機構を有しており、装置が収容されるチャンバ内の温度とほぼ同じ２３℃の液体１を基板Ｐ上に供給するようになっている。

また、液体供給部１１、１２から供給される純水（液体）は、透過率９９％／ｍｍ以上とするのが好ましく、その場合、純水中に溶解している炭素化合物のうち有機系化合物中の炭素の総量を示すＴＯＣ（total organic carbon）は３ｐｐｂ未満に抑えるのが望ましい。

液体回収機構（第１液体回収装置）３０は基板Ｐ上の液体１を回収するものであって、基板Ｐの表面に近接して配置された回収口を有する第１、第２回収ノズル３１、３２と、この第１、第２回収ノズル３１、３２に流路を有する回収管３３Ａ、３４Ａを介してそれぞれ接続された第１、第２液体回収部３３、３４とを備えている。第１、第２回収ノズル３１、３２は液浸露光中において液浸領域ＡＲ２の液体１に接触する。第１、第２液体回収部３３、３４は例えば真空ポンプ等の吸引装置、及び回収した液体１を収容するタンク等を備えており、基板Ｐ上の液体１を第１、第２回収ノズル３１、３２、及び回収管３３Ａ、３４Ａを介して回収する。第１、第２液体回収部３３、３４の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは第１、第２液体回収部３３、３４による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。

図２は、液体供給機構１０及び液体回収機構３０の概略構成を示す平面図である。図２に示すように、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向（非走査方向）を長手方向とするスリット状（矩形状）に設定されており、液体１が満たされた液浸領域ＡＲ２は投影領域ＡＲ１を含むように基板Ｐ上の一部に形成される。そして、投影領域ＡＲ１の液浸領域ＡＲ２を形成するための液体供給機構１０の第１供給ノズル１３は投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、第２供給ノズル１４は他方側（＋Ｘ側）に設けられている。第１、第２供給ノズル１３、１４のそれぞれはＹ軸方向を長手方向とする平面視直線状に形成されており、その供給口は基板Ｐの表面を向くように設けられ、Ｙ軸方向を長手方向とするスリット状に形成されている。液体供給機構１０は、第１、第２供給ノズル１３、１４の供給口より、投影領域ＡＲ１の両側で液体１を同時に供給する。

液体回収機構３０の第１、第２回収ノズル３１、３２のそれぞれは基板Ｐの表面に向くように円弧状に連続的に形成された回収口を有している。そして、互いに向き合うように配置された第１、第２回収ノズル３１、３２により略円環状の回収口が形成されている。第１、第２回収ノズル３１、３２それぞれの回収口は液体供給機構１０の第１、第２供給ノズル１３、１４、及び投影領域ＡＲ１を取り囲むように配置されている。また、投影領域ＡＲ１を取り囲むように連続的に形成された回収口の内部に複数の仕切部材３５が設けられている。

第１、第２供給ノズル１３、１４の供給口から基板Ｐ上に供給された液体１は、投影光学系ＰＬの先端部（光学素子２）の下端面と基板Ｐとの間に濡れ拡がるように供給される。また、第１、第２供給ノズル１３、１４より供給された液体１は、第１、第２回収ノズル３１、３２の回収口より回収される。

図３は、基板ステージＰＳＴのＺステージ５２を上方から見た概略平面図である。矩形状のＺステージ５２の互いに垂直な２つの側面には移動鏡５５が配置されており、Ｚステージ５２のほぼ中央には不図示のホルダを介して基板Ｐが保持されている。基板Ｐの周囲には、上述したように、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平面を有する補助プレート５７が設けられている。そして、補助プレート５７の周囲には、液体１の回収を行う第２液体回収装置２０の一部を構成する液体吸収部材２１が設けられている。液体吸収部材２１は所定幅を有する環状部材であって、Ｚステージ５２上に環状に形成された溝部（回収口）２３に配置されている。液体吸収部材２１は、例えば多孔質セラミックス等の多孔性材料により構成されている。あるいは液体吸収部材２１の形成材料として多孔性材料であるスポンジを用いても良い。多孔性材料からなる液体吸収部材２１は液体１を所定量保持可能である。

図４は、第２液体回収装置２０を示す断面図である。第２液体回収装置２０は、Ｚステージ５２上に環状に形成された溝部（回収口）２３に配置された上述の液体吸収部材２１と、Ｚステージ５２内部に形成され、溝部２３と連続する流路２２と、Ｚステージ５２外部に設けられ、その一端部を流路２２に接続した管路２６と、管路２６の他端部に接続され、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク２７と、このタンク２７にバルブ２８を介して接続された吸引装置であるポンプ２９とを備えている。タンク２７には排出流路２７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったら排出流路２７Ａより排出されるようになっている。そして、液体回収装置２０は、ポンプ２９を駆動し、液体吸収部材２１で回収された液体１を、タンク２７に吸い込むようにして集める。

Ｚステージ５２の１つのコーナーには基準部材７が設けられている。基準部材７には、基板アライメント系５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６により検出される基板マークＭＦＭとが所定の位置関係で設けられている。また、基準部材７の表面はほぼ平坦となっており、フォーカス検出系４の基準面としての役割も果たす。なお、フォーカス検出系４の基準面を基準部材７とは別にＺステージ５２上に設けてもよい。また、基準部材７と補助プレート５７とを一体で設けてもよい。

そして、Ｚステージ５２上において基準部材７の近傍には、基準部材７に残留した液体１を除去する第１液体除去装置４０の一部を構成する液体吸収部材４２が設けられている。更に、Ｚステージ５２の別のコーナーには、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２や先端付近の鏡筒ＰＫに残留した液体１を除去する第２液体除去装置６０が設けられている。

次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターンを基板Ｐに露光する手順について、図２６のフローチャート図を参照しながら説明する。

液体供給機構１０から液体１の供給を行う前に、基板Ｐ上に液体１が無い状態で、まず計測処理が行われる。制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが図３の波線矢印４３に沿って進むようにレーザ干渉計５６の出力をモニタしつつＸＹステージ５３を移動する。その移動の途中で、基板アライメント系５は、ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に応じて基板Ｐ上に形成されている複数のアライメントマーク（不図示）を液体１を介さずに検出する（ステップＳＡ１）。なお、基板アライメント系５がアライメントマークの検出を行うときはＸＹステージ５３は停止される。その結果、レーザ干渉計５６によって規定される座標系内での各アライメントマークの位置情報が計測される。なお、基板アライメント系５によるアライメントマークの検出は、基板Ｐ上の全てのアライメントマークを検出してもよいし、その一部を検出するのみでもよい。

また、そのＸＹステージ５３の移動中に、フォーカス検出系４により基板Ｐの表面情報が液体１を介さずに検出される（ステップＳＡ２）。フォーカス検出系４による表面情報の検出は基板Ｐ上の全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ１１毎に行われ、検出結果は基板Ｐの走査方向（Ｘ軸方向）の位置を対応させて制御装置ＣＯＮＴに記憶される。なお、フォーカス検出系４による表面情報の検出は、一部のショット領域に対して行うだけでもよい。

基板Ｐのアライメントマークの検出、及び基板Ｐの表面情報の検出が終了すると、基板アライメント系５の検出領域が基準部材７上に位置決めされるように、制御装置ＣＯＮＴはＸＹステージ５３を移動する。基板アライメント系５は基準部材７上の基準マークＰＦＭを検出し、レーザ干渉計５６によって規定される座標系内での基準マークＰＦＭの位置情報を計測する（ステップＳＡ３）。

この基準マークＰＦＭの検出処理の完了により、基準マークＰＦＭと基板Ｐ上の複数のアライメントマークとの位置関係、すなわち、基準マークＰＦＭと基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係がそれぞれ求められたことになる。また、基準マークＰＦＭと基準マークＭＦＭとは所定の位置関係にあるので、ＸＹ平面内における基準マークＭＦＭと基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係がそれぞれ決定されたことになる。

また、基板アライメント系５による基準マークＰＦＭの検出の前または後に、制御装置ＣＯＮＴは基準部材７の表面（基準面）の表面情報をフォーカス検出系４により検出する（ステップＳＡ４）。この基準部材７の表面の検出処理の完了により、基準部材７表面と基板Ｐ表面との関係が求められたことになる。

次に、マスクアライメント系６により基準部材７上の基準マークＭＦＭを検出できるように、制御装置ＣＯＮＴはＸＹステージ５３を移動する。当然のことながらこの状態では投影光学系ＰＬの先端部と基準部材７とは対向している。ここで、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０及び液体回収機構３０による液体１の供給及び回収を開始し、投影光学系ＰＬと基準部材７との間を液体１で満たして液浸領域を形成する。なお、基準部材７のＸＹ方向の大きさは、供給ノズル１３、１４及び回収ノズル３１、３２より十分に大きく、基準部材７上に液浸領域ＡＲ２が円滑に形成されるようになっている。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、マスクアライメント系６によりマスクＭ、投影光学系ＰＬ、及び液体１を介して基準マークＭＦＭの検出を行う（ステップＳＡ５）。これにより投影光学系ＰＬと液体１とを介して、ＸＹ平面内におけるマスクＭの位置、すなわちマスクＭのパターンの像の投影位置情報が基準マークＭＦＭを使って検出されたことになる。

以上のような計測処理が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基準部材７上への液体１の供給動作を停止する。一方で、制御装置ＣＯＮＴは液体回収機構３０による基準部材７上の液体１の回収動作を所定期間継続する（ステップＳＡ５．１）。そして、前記所定期間が経過した後、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構３０による回収動作を停止するとともに、液体回収機構３０で回収しきれずに基準部材７上に残留した液体１を除去するために、基板ステージＰＳＴを移動する。

図５は、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上に設けられている基準部材７に残留した液体１を、液体除去機構の一部を構成する第１液体除去装置４０が除去している様子を示す図であって、図５（ａ）は概略斜視図、図５（ｂ）は断面図である。図５において、第１液体除去装置４０は、気体を基準部材７に対して吹き付ける吹き付け装置４１と、基準部材７に隣接して設けられた液体吸収部材４２とを備えている。吹き付け装置４１は、気体を送出可能な気体供給部４１Ａと、気体供給部４１Ａに接続されたノズル部４３とを備えている。ノズル部４３の吹き出し口４３Ａはスリット状に形成されており、基準部材７に近接して配置されている。そして、液体吸収部材４２は、基準部材７を挟んでノズル部４３の吹き出し口４３Ａと対向する位置に設けられている。気体供給部４１Ａ及びノズル部４３は投影光学系ＰＬとは独立した不図示の支持部に支持されており、液体吸収部材４２は、Ｚステージ５２に設けられた回収口である溝部４４に配置されている。液体吸収部材４２は、第２液体回収装置２０の液体吸収部材２１同様、例えば多孔質セラミックスやスポンジ等の多孔性材料により構成されており、液体１を所定量保持可能である。気体供給部４１Ａより気体が送出されることにより、ノズル部４３のスリット状の吹き出し口４３Ａを介して高速な気体が基準部材７に斜め方向から吹き付けられるようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３より基準部材７に対して気体を吹き付けることにより、基準部材７上に残留していた液体１を吹き飛ばして除去する（ステップＳＡ５．２）。このとき制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３に対して基板ステージＰＳＴ（すなわち基準部材７）を移動しながらノズル部４３より気体を基準部材７に吹き付けることにより、基準部材７の表面全体に満遍なく気体を吹き付けることができる。吹き飛ばされた液体１は、ノズル部４３の吹き出し口４３Ａと対向する位置に配置されている液体吸収部材４２に保持（回収）される。

図５（ｂ）に示すように、Ｚステージ５２内部には、溝部４４と連続する流路４５が形成されており、溝部４４に配置されている液体吸収部材４２の底部は流路４５に接続されている。液体吸収部材４２を配置した溝部４４に接続されている流路４５は、Ｚステージ５２外部に設けられている管路４６の一端部に接続されている。一方、管路４６の他端部は、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク４７及びバルブ４８を介して吸引装置であるポンプ４９に接続されている。タンク４７には排出流路４７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったら排出流路４７Ａより排出されるようになっている。そして、第１液体除去装置４０は、気体供給部４１Ａを駆動するとともにポンプ４９を駆動し、液体吸収部材４２で回収された液体１を、タンク４７に吸い込むようにして集める。

次いで、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１を露光するために、ＸＹステージ５３を移動して投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向させる（ステップＳＡ６）。投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向させたら、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０を駆動して基板Ｐ上に対する液体供給動作を開始する。液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体１は、供給管１１Ａ、１２Ａを流通した後、第１、第２供給ノズル１３、１４を介して基板Ｐ上に供給され、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を形成する。このとき、第１、第２供給ノズル１３、１４の供給口は投影領域ＡＲ１のＸ軸方向（走査方向）両側に配置されており、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の供給口より投影領域ＡＲ１の両側で基板Ｐ上への液体１の供給を同時に行う。これにより、基板Ｐ上に供給された液体１は、少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲の液浸領域ＡＲ２を基板Ｐ上に形成する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構３０の第１、第２液体回収部３３、３４を制御し、液体供給機構１０による液体１の供給動作と並行して、基板Ｐ上の液体回収動作を行う。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中に液浸領域ＡＲ２を形成するため
に、液体供給機構１０による液体供給と液体回収機構（第１液体回収機構）３０による液体回収とを同時に行う（ステップＳＡ７）。これにより、第１、第２供給ノズル１３、１４の供給口より投影領域ＡＲ１に対して外側に流れる基板Ｐ上の液体１は、第１、第２回収ノズル３１、３２の回収口より回収される。このように、液体回収機構３０は、投影領域ＡＲ１を取り囲むように設けられている回収口により基板Ｐ上の液体１の回収を行う。

そして、前述の計測処理中に求めた各情報を使って、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１を走査露光する（ステップＳＡ８）。すなわち、各ショット領域のそれぞれに対する走査露光中には、液体１の供給前に求めた基準マークＰＦＭと各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係の情報、及び液体１の供給後に基準マークＭＦＭを使って求めたマスクＭのパターンの像の投影位置情報に基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１とマスクＭとの位置合わせが行われる。

また、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に対する走査露光中は、液体１の供給前に求めた基板Ｐの表面情報、及び走査露光中にフォーカス検出系４を使って検出される基板Ｐ表面の面情報に基づいて、フォーカス検出系４を使うことなしに、基板Ｐ表面と液体１を介して形成される像面との位置関係が調整される。

本実施形態において、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐに対して液体１を供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作を制御し、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定する。例えば、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＡＲ１に対して−Ｘ側（すなわち第１供給ノズル１３）からの液体量を、＋Ｘ側（すなわち第２供給ノズル１４）からの液体量より多くし、一方、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側からの液体量を、−Ｘ側からの液体量より多くする。

基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１の走査露光が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止するとともに、基板ステージＰＳＴに設けられた第２液体回収装置２０の回収口２３が投影光学系ＰＬと対向するように基板ステージＰＳＴを移動する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構（第１液体回収装置）３０と第２液体回収装置２０とを併用して、投影光学系ＰＬの下に形成されている液体１の回収を行う（ステップＳＡ９）。このように、基板ステージＰＳＴの上方に回収口が配置されている液体回収機構（第１液体回収装置）３０と、基板ステージＰＳＴ上に回収口が配置されている第２液体回収装置２０とで同時に液浸領域ＡＲ２の液体１を回収するようにしているので、投影光学系ＰＬの先端や基板Ｐ上に液体１が残留するのを低減することができる。

なお、第２液体回収装置２０は、基板Ｐの露光終了後に、液浸領域ＡＲ２の液体１を回収するものであるが、液浸露光中に、基板Ｐ（補助プレート５７）の外側に流出した液体１を回収するようにしてもよい。また、第２液体回収装置２０の回収口２３は、基板Ｐの周りに輪帯（円環）状に設けられているが、基板Ｐの露光終了後の基板ステージＰＳＴの移動方向を考慮して、基板Ｐ（補助プレート５７）近傍の所定位置に部分的に設けるようにしてもよい。また、液浸露光の前後においては、回収動作に伴う振動が大きくなっても許容されるため、液体回収機構３０の回収パワーを液浸露光中よりも大きくしてもよい。

また、液浸露光終了後、基板Ｐ上の液体１を回収しきれない場合、基板Ｐは部品ではないけれども、例えばこの基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴを移動して基板Ｐを投影光学系ＰＬから離れた位置、具体的には前記吹き付け装置４１の下方に配置し、基板Ｐに気体を吹き付け、吹き飛ばされた液体１を第２液体回収装置２０で回収するようにしてもよい。もちろん、この気体吹き付け動作は、基板Ｐに対してのみならず、補助プレート５７や補助プレート５７外側のＺステージ５２表面に対して行うこともできる。

つまり、第１液体除去装置４０は基準部材７上に残存している液体１を除去するものであるが、基板ステージＰＳＴ上において基準部材７以外の部品に残留した液体１を除去することも可能である。例えば、液浸露光中に基板Ｐの外側に液体１が流出あるいは飛散し、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）に液体１が配置された状態の場合、基板Ｐの露光終了後にこの基板ステージＰＳＴ上の液体１を第１液体除去装置４０で回収することができる。この場合、第１液体除去装置４０の吹き付け装置４１で吹き飛ばされた液体１を第２液体回収装置２０の溝部（回収口）２３に配置された液体吸収部材２１で回収してもよい。

また、吹き付け装置４１のノズル部４３を基板ステージＰＳＴに対して移動可能に設けておき、基板Ｐの露光中や露光終了後において基板Ｐの外側に流出した液体１の回収を行うようにしてもよい。

以上説明したように、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）に設けられている基準部材７上に残留した液体１を除去する第１液体除去装置４０を設けたので、基準部材７上における液体１の残存を防止することができる。また、基板Ｐの露光終了後に、基板ステージＰＳＴ上の回収口も使って液体１を回収するようにしたので、投影光学系ＰＬやノズルの先端、あるいは基板Ｐ上の液体１の残存が防止でき、液体１の落下や飛散を防止できる。

なお、上述の実施形態においては、第１液体除去装置４０は基準部材７の近傍に配置された液体吸収部材４２を有しているが、液体吸収部材４２を省略してもよい。この場合、基準部材７上から除去された液体１は露光動作や計測動作に影響がない基板ステージＰＳＴ上の所定領域に残留させておくこともできる。

図６は第１液体除去装置４０の他の実施形態を示す図である。以下の説明において上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。図６において、第１液体除去装置４０は、基準部材７上に付着している液体１を吸引する吸引装置８１を備えている。吸引装置８１は、タンク及びポンプを含む吸引部８１Ａと、吸引部８１Ａに接続された吸引ノズル８２とを備えている。そして、吸引ノズル８２の吸い込み口８２Ａが基準部材７に近接して配置されている。基準部材７上に残留した液体１を除去する際には、吹き付け装置４１が基準部材７に対して気体を吹き付けるとともに、吸引装置８１が基準部材７上の液体１を吸引する。

なお、図６を参照して説明した例では、第１液体除去装置４０には、吹き付け装置４１と吸引装置８１とが併設されているが、吸引装置８１のみが設けられている構成であってもよい。吸引装置８１は吸い込み口８２Ａより基準部材７上に残留している液体１を吸引することで、この液体１を除去（回収）可能である。なお、吸引装置８１のノズル部８２を基板ステージＰＳＴに対して移動可能に設け、基板Ｐの露光中や露光終了後に基板Ｐの外側に流出した液体１を回収するようにしてもよい。

また、図６の実施形態においても、第１液体除去装置４０は基準部材７の近傍に配置された液体吸収部材４２を有しているが、液体吸収部材４２を省略してもよい。

図７は第１液体除去装置４０の他の実施形態を示す断面図である。図７に示すように、第１液体除去装置４０は、基準部材７を覆う（基準部材７の上方に配置された）カバー部材８４と、カバー部材８４の内部空間に乾燥気体を供給する乾燥気体供給部８５とを備えている。乾燥気体供給部８５は管路８６を介して、基準部材７が配置されているカバー部材８４の内部空間に乾燥気体を供給する。こうすることにより、基準部材７に残留した液体１の気化が促進され、液体１が除去される。

なお、第１液体除去装置４０は、基板ステージＰＳＴに搭載されている基準部材７などの部品の液体を除去するようにしているが、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、露光装置ＥＸが基板ステージＰＳＴとは別に計測部材やリファレンス部を備えたステージを搭載している場合には、そのステージ上の部品の液体を除去することもできる。

次に、図８を参照しながら、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２や先端付近の鏡筒ＰＫに残留した液体１などを除去する第２液体除去装置６０について説明する。図８において、第２液体除去装置６０は、投影光学系ＰＬの先端の部品を構成する光学素子２やその近傍の鏡筒ＰＫに対して気体を吹き付ける吹き付け装置６１と、投影光学系ＰＬの先端に残留し、吹き付け装置６１による気体吹き付けにより吹き飛ばされて落下した液体を回収する回収装置（吸引装置）６２とを備えている。吹き付け装置６１は、気体供給部６３と、気体供給部６３に接続され、Ｚステージ５２の凹部６４Ｂに設けられているノズル部６４とを備えており、ノズル部６４の吹き出し口６４Ａは上方に向けられて投影光学系ＰＬの先端近傍に配置可能となっている。一方、回収装置６２はＺステージ５２に設けられた回収口（溝部）６５と、回収口６５に配置された多孔性材料からなる液体吸収部材６６と、Ｚステージ５２内部に形成され、溝部６６に連続する流路６７と、Ｚステージ５２外部に設けられ、その一端部を流路６７に接続した管路６８と、管路６８の他端部に接続され、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク６９と、このタンク６９にバルブ７０を介して接続された吸引装置であるポンプ７１とを備えている。タンク６９には排出流路６９Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったら排出流路６９Ａより排出されるようになっている。そして、回収装置６２は、ポンプ７１を駆動し、液体吸収部材６６で回収された液体１を、タンク６９に吸い込むようにして集める。

本実施形態において、吹き付け装置６１のノズル部６４の吹き出し口６４ＡはＹ軸方向を長手方向とするスリット状であり（図３参照）、回収装置６２の回収口６５は吹き出し口６４Ａの＋Ｘ側に隣接する位置に、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。そして、第２液体除去装置６０は、基板Ｐの露光終了後に、基板Ｐの露光中に液浸領域ＡＲ２の液体１に接触した投影光学系ＰＬの先端のみならず、液体供給機構１０の供給ノズル（部品）１３、１４、液体回収機構３０の回収ノズル（部品）３１、３２に残留した液体１の除去も行う。もちろん、投影光学系ＰＬの先端のみ、あるいはノズルのみの液体の除去をすることができる。

基板Ｐに対する液浸露光終了後（上記ステップＳＡ８終了後）、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構（第１液体回収装置）３０を使って基板Ｐ上の液体１の回収を行う（ステップＳＡ９）。そして、液体回収機構３０による基板Ｐ上の液体１の回収が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは基板ステージＰＳＴを移動し、投影光学系ＰＬの下に第２液体除去装置６０を配置する。そして、第２液体除去装置６０は、投影光学系ＰＬの先端に対して吹き付け装置６１のノズル部６４より斜め方向から気体を吹き付け、この投影光学系ＰＬの先端に残留した液体１を吹き飛ばして除去する（ステップＳＡ１０）。吹き飛ばされた液体１は落下し、回収装置６２の液体吸収部材６６を配置した回収口６５に回収される。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを例えば、吹き出し口６４Ａ及び回収口６５の長手方向（Ｙ軸方向）と直交するＸ軸方向に移動しつつ、第２液体除去装置６０を駆動する。こうすることにより、投影光学系ＰＬの先端はもちろん、その周囲に配置されている液体供給機構１０の供給ノズル１３、１４や、液体回収機構３０の回収ノズル３１、３２にも気体を吹き付け、これら供給ノズル１３、１４及び回収ノズル３１、３２に残留している液体１も除去することができる。

以上説明したように、露光中の液浸領域ＡＲ２の液体１に接触する投影光学系ＰＬの先端、供給ノズル１３、１４、及び回収ノズル３１、３２に残留した液体１を除去することにより、図９の模式図に示すように、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬの下（露光処理位置Ａ）から、基板Ｐをロード・アンロードする位置（ロード・アンロード位置Ｂ）まで移動しても、前記投影光学系ＰＬの先端等に残留していた液体１が落下して周辺装置に影響を与えたり環境変化をもたらしたりするといった不都合の発生を抑えることができる。特に、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に液体１を残存させないことにより付着跡（ウォーターマーク）の発生を抑制できる。

そして、第２液体除去装置６０を基板ステージＰＳＴに設けたことにより、基板ステージＰＳＴを移動しながら第２液体除去装置６０を駆動すれば、新たなアクチュエータを設けなくても、投影光学系ＰＬや供給ノズル、回収ノズルに対して第２液体除去装置６０を走査しながら気体を吹き付けることができる。また、例えば図９に示したように、液浸露光終了後、露光処理位置Ａからロード・アンロード位置Ｂまで移動する間に、第２液体除去装置６０による気体の吹き付け動作を行うようにすることにより、液体除去動作（気体吹き付け動作）とステージ移動動作とを同時に行うことができ、時間効率を向上できる。したがって、第２液体除去装置６０は、基板ステージＰＳＴが露光処理位置Ａからロード・アンロード位置Ｂまで移動する間に投影光学系ＰＬの下を通過する位置に予め設けておくことが好ましい。

図１０、図１１は第２液体除去装置６０の変形例である。図１０に示すように、Ｚステージ５２上に大きな溝部７２を形成しておき、この溝部７２内に、吹き付け装置６１のノズル部６４及び回収装置６２の流路（回収口）６７を配置してもよい。なお、図１０に示す例において液体吸収部材６６は設けられていない。このように、液体吸収部材６６を設けない構成とすることも可能である。また、図１１に示すように、溝部７２内に、吹き付け装置６１のノズル部６４を複数（図１１に示す例では２つ）設けてもよい。また、図１０、図１１に示した例のように、投影光学系ＰＬの先端より大きい溝部７２を設け、この中にノズル部６４及び回収口６７を配置したことにより、気体を吹き付けられた液体１の周囲への飛散を溝部７２で抑制することができる。

あるいは、図１２に示すように、ノズル部６４の吹き出し口６４Ａ及び回収口６５のまわりに、気体を吹き付けられた液体１の周囲への飛散を防止するためのカバー部材７３を設けることもできる。図１２に示すカバー部材７３は投影光学系ＰＬの先端を配置可能な平面視Ｕ字状に形成されており、Ｕ字状開口側から投影光学系ＰＬの先端がカバー部材７３内部に対して出入りするようになっている。そして、このカバー部材７３の長手方向を基板ステージＰＳＴの移動方向（Ｘ軸方向）に一致させ、このカバー部材７３内部にＹ軸方向を長手方向とする吹き出し口６４Ａ及び回収口６５を設けておくことにより、一回の走査移動で液体１の飛散を防止しつつ効率良く液体除去を行うことができる。

なお、第２液体除去装置６０の回収装置６２の回収口６５を介して、基板Ｐの露光中に基板Ｐの外側に流出した液体１の回収を行うこともできる。このとき、回収装置６２の回収口６５を、基板Ｐの周囲に所定間隔で複数設けておくことが好ましい。

また、図８〜図１２の実施形態において、第２液体除去装置６０は、ノズル部６４の近傍に回収装置６２を備えているが、これを省略してもよい。この場合、投影光学系ＰＬの先端から除去された液体１は露光動作や計測動作に影響がない基板ステージＰＳＴ上の所定領域に残留させておくこともできる。

また、図８〜図１２の実施形態においては、第２液体除去装置６０は基板ステージＰＳＴ上に配置されているが、基板ステージＰＳＴとは異なる部材に第２液体除去装置６０を配置しても良い。例えば、基板ステージＰＳＴとは独立して、投影光学系ＰＬの像面側を移動可能なステージをさらに搭載しておき、そのステージに第２液体除去装置６０を配置するようにしてもよい。

また、投影光学系ＰＬや供給ノズル、回収ノズル第２液体除去装置６０のノズル部６４の吹き出し口６４Ａの近傍に吸引口を設けても良い。あるいは、その吹き出し口６４Ａの代わりに吸引口を設けて、投影光学系ＰＬの先端面や供給ノズル、回収ノズルに付着した液体を回収するようにしてもよい。

ところで、投影光学系ＰＬの先端の液体１を除去しても、液体１に含まれている不純物や異物が投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に付着し、光学素子２が汚染する場合がある。ここで、不純物や異物とは、フォトレジストの破片や、フォトレジストに含まれる電解質の析出物などが挙げられる。そこで、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に残留している液体１を除去（吹き飛ばす、吸引する）前又は後に、この光学素子２を洗浄することが好ましい。

図１３は、投影光学系ＰＬの先端を洗浄している状態を示す模式図である。図１３に示す実施形態において、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板ホルダに保持された基板Ｐとは別の位置に、洗浄ステーション９０が設けられている。洗浄ステーション９０には洗浄板９１が設けられている。洗浄板９１は例えば基板Ｐとほぼ同じ大きさを有する板部材である。

液浸露光終了後（あるいは前）において投影光学系ＰＬの先端の光学素子２を洗浄するために、制御装置ＣＯＮＴは基板ステージＰＳＴを移動して、洗浄板９１（洗浄ステーション９０）を投影光学系ＰＬの下に配置する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０及び液体回収機構３０を駆動し、投影光学系ＰＬと洗浄板９１との間に液浸領域ＡＲ２を形成する。この洗浄板９１上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体１により投影光学系ＰＬの先端の光学素子２が洗浄される。そして、洗浄処理が終了した後、上述したように、第２液体除去装置６０を使って、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に残留した液体１が除去される。

なお、図１３に示した洗浄ステーション９０では、液体供給機構１０及び液体回収機構３０を使って洗浄板９１上に液浸領域ＡＲ２を形成し、この液浸領域ＡＲ２の液体１で投影光学系ＰＬの先端の光学素子２を洗浄しているが、図１４に示すように、洗浄ステーション９０に洗浄機構９５を設け、この洗浄機構９５を使って投影光学系ＰＬの先端の光学素子２を洗浄することが可能である。図１４に示す洗浄ステーション９０の洗浄機構９５は、洗浄用液体供給部９６と、洗浄用液体供給部９６に接続し、洗浄用液体供給部９６から送出された洗浄用液体を投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に噴射する噴射口９７Ａを有する噴射部９７と、光学素子２を洗浄した後の廃水を回収する回収口９８Ａを有する回収管９８と、回収管９８に接続し、ポンプ及びタンクなどからなる回収部９９とを備えている。噴射口９７Ａ及び回収口９８Ａは、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上に形成された溝部９４内に配置されている。液浸露光終了後、投影光学系ＰＬの下に洗浄ステーション９０を配置し、洗浄機構９５の噴射部９７により投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に洗浄用液体を噴射することで、光学素子２は洗浄される。このとき、噴射口９７Ａ及び回収口９８Ａを溝部９４に配置することにより、洗浄用液体の周囲への飛散が防止される。

また、洗浄ステーション９０（洗浄板９１）は基板ステージＰＳＴ上に配置されているが、基板ステージＰＳＴとは異なる部材に配置しても良い。例えば、基板ステージＰＳＴとは独立して、投影光学系ＰＬの像面側を移動可能なステージをさらに搭載しておき、そのステージに洗浄ステーションを配置するようにしてもよい。

また、洗浄動作及び液体除去動作の後、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に異物が付着しているかどうかを異物検出系により確認することが好ましい。図１５は異物検出系１００の一例を示す模式図である。なお、ここでいう異物とは、上述したフォトレジストの破片やフォトレジストに含まれる電解質の析出物等の他に、残留した液体（液滴）１も含む。

図１５において、異物検出系１００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の先端の光学素子２表面に対して斜め下方から所定の照射光を照射する発光部１１８と、光学素子２表面と発光部１１８とを結ぶ光路上に配置された分岐ミラー１１９と、基板ステージＰＳＴ上に設けられ、発光部１１８からの照射に基づく光学素子２表面からの反射光を受光するための第１受光部１２０と、基板ステージＰＳＴの上方位置に配置され、発光部１１８からの照射に基づく分岐ミラー１１９からの分岐光を受光するための第２受光部１２１とを備えている。ここで、異物検出系１００を構成する発光部１１８及び第１受光部１２０等は、基板ステージＰＳＴ上のうち基板ホルダや洗浄ステーション以外の位置に設けられている。そして、第１、第２受光部１２０、１２１の受光結果は光電信号として異物検出系１００の一部を構成する制御装置ＣＯＮＴへ出力されるようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２受光部１２０、１２１から出力された光電信号に基づき光学素子２表面の光反射率を実反射率として演算し、演算した実反射率と予め記憶している所定反射率との対比結果に基づき光学素子２表面の汚染度を測定するように構成されている。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１２０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表面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に測定された光学素子２表面の光反射率を所定反射率として予め記憶している。

図１３や図１４を参照して説明したように、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２の洗浄処理を終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを移動して異物検出系１００を投影光学系ＰＬの下に配置する。そして、発光部１１８から所定の照射光が照射されると、その照射光のうち分岐ミラー１１９を透過した照射光は光学素子２表面を照射した後この表面で反射し、その反射光は第１受光部１２０により受光される。一方、分岐ミラー１１９により分岐された照射光（分岐光）は光学素子２表面に至ることなく第２受光部１２１により受光される。そして、両受光部１２０、１２１により光電変換された光電信号がそれぞれ制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、第１受光部１２０からの光電信号と第２受光部１２１からの光電信号とに基づき、光学素子２表面の反射率を演算する。すなわち、一般に、２つの媒質の境界面に対してある入射角で光が入射するとき、その反射率Ｒは、入射光束のエネルギーの強さをＩ_０とし、反射光束のエネルギーの強さをＩr としたとき、Ｒ＝Ｉr ／Ｉ_０で表される。従って、制御装置ＣＯＮＴでは、第１受光部１２０からの光電信号に基づくエネルギーの強さをＩr とし、第２受光部１２１からの光電信号に基づくエネルギーの強さをＩ_０として、光学素子２表面の実反射率Ｒr を求める。次に、制御装置ＣＯＮＴは、予め記憶してある所定反射率Ｒ_０を読出し、この所定反射率Ｒ_０と前記実反射率Ｒr との差ΔＲ（＝Ｒ_０−Ｒr ）を演算する。そして、求められた両反射率Ｒ_０、Ｒr の差ΔＲに基づく表示信号を表示装置１２６に出力する。すると、表示装置１２６はこの表示信号に基づき光学素子２表面の汚染度を数値表示する。制御装置ＣＯＮＴは、汚染度が所定の許容値を超えている場合には、光学素子２表面に異物が許容値以上存在すると判断し、再び洗浄処理を行うように洗浄装置を制御する。

なおここでは、光学素子２に照射光を照射し、光学素子２表面での散乱光を検出する構成であるが、異物が光学素子２に付着している場合、投影光学系ＰＬの像面側において照度むら又はテレセンずれが観測されるので、基板ステージＰＳＴ上に設けられた照度センサを使って、焦点面とデフォーカス面とのそれぞれで照度を計測することにより、異物が付着しているかどうかを検出することができる。

なお、図１５の実施形態においては、光学素子２に光を照射し、その散乱光を受光することによって、光学素子２表面に付着した液体や異物（不純物）を検出するようにしているが、検出方法はこれに限られず、例えば前述のマスクアライメント系６を用いて検出するようにしてもよい。

また、光学素子２表面の洗浄後だけでなく、基板Ｐの交換中などの所定のタイミングで投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に異物が付着しているかどうかを異物検出系により確認し、異物が検出された場合に洗浄動作を行なうようにしてもよい。

また、異物検出系１００は、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２の異物検出を行っているが、投影光学系ＰＬの像面側で液体と接触する他の部品表面の異物を検出するようにしてもよい。

＜第1液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態＞
図１６は、第１液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態を示す図である。本実施形態においては、Ｚステージ５２に、投影光学系ＰＬを介してその像面側（基板Ｐ側）に照射される光を受光する照度ムラセンサ（計測系）１３８の一部を構成する板部材（上板）１３８Ａが設けられ、更にその近傍に板部材１３８Ａから除去された液体を回収する液体吸収部材１４２が追加されている。液体吸収部材１４２はＺステージ５２に形成された溝部１４４に配置されている。また、板部材１３８Ａは、ガラス板の表面にクロムなどの遮光性材料を含む薄膜でパターニングし、その中央部にピンホール１３８Ｐを設けたものである。また、板部材１３８Ａの上面は撥液性を有している。本実施形態においては、フッ素系化合物などの撥液性を有する材料が板部材１３８Ａの表面にコーティングされている。

図１７は、基板ステージＰＳＴに設けられ、照度ムラセンサ１３８の一部を構成する板部材１３８Ａに付着した液体を除去している様子を示す図である。本実施形態において、照度ムラセンサ１３８は、特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているように、投影光学系ＰＬを介して像面側に照射される露光光の照度（強度）を複数の位置で計測して、投影光学系ＰＬの像面側に照射される露光光の照度ムラ（照度分布）を計測するものである。照度ムラセンサ１３８は、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）に設けられ、ガラス板の表面に遮光膜をパターニングして、その中央部にピンホール１３８Ｐが形成された板部材１３８Ａと、Ｚステージ５２に埋設され、ピンホール１３８Ｐを通過した光が照射される光学系１３８Ｃと、光学系１３８Ｃを通過した光を受光する受光素子（受光系）１３８Ｂとを有している。なお、例えば光学系１３８Ｃと受光素子１３８Ｂとの間にリレー光学系を設け、受光素子１３８ＢをＺステージ５２の外側に配置することもできる。

照度ムラセンサ１３８で照度分布の計測を行う場合、投影光学系ＰＬと照度ムラセンサ１３８の板部材１３８Ａとを対向させた状態で、その投影光学系ＰＬと板部材１３８Ａとの間を液体で満たすとともに、露光光が照射される照射領域内の複数の位置で順次ピンホール１３８Ｐを移動させ、上述したように、各位置における露光光の照度を計測して照度分布（照度ムラ）を求める（計測する）。照度分布計測終了後、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを移動して、第１液体除去装置４０のノズル部４３の下に、照度ムラセンサ１３８の板部材１３８Ａを配置する。

上述したように、Ｚステージ５２上において、板部材１３８Ａに隣接する位置には、第１液体除去装置４０によって板部材１３８Ａより除去された液体を回収する液体吸収部材１４２が設けられている。液体吸収部材１４２は、上述の液体吸収部材４２と同様、例えば多孔質セラミックスやスポンジ等の多孔性材料により構成されており、液体を所定量保持可能である。

制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３より板部材１３８Ａに対して気体を吹き付けることによって、板部材１３８Ａに付着している液体を吹き飛ばして除去する。吹き飛ばされた液体は、第１液体除去装置４０のノズル部４３の吹き出し口４３Ａと対向する位置に配置された液体吸収部材１４２に保持（回収）される。なお、板部材１３８Ａの表面には撥液処理が施されているので、ピンホール１３８Ｐの内部への液体の浸入を防止できるばかりでなく、気体を吹き付けることで板部材１３８Ａより液体を良好に除去できる。

Ｚステージ５２内部には、溝部１４４と連続する流路１４５が形成されており、溝部１４４に配置されている液体吸収部材１４２の底部は流路１４５に接続されている。流路１４５はＺステージ５２外部に設けられている管路１４６の一端部に接続されている。一方、管路１４６の他端部は、Ｚステージ５２外部に設けられているタンク１４７及びバルブ１４８Ａを有する管路１４８を介してポンプ１４９に接続されている。タンク１４７には排出流路１４７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったときに排出流路１４７Ａから排出される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０の気体供給部４１Ａを駆動するとともに、ポンプ１４９を駆動し、液体吸収部材１４２で回収された液体を、タンク１４７に吸い込むようにして集める。

なお、第１液体除去装置４０による板部材１３８Ａの液体除去方法としては、先の実施形態で説明したような、液体の吸引やドライエアの吹き付けなどを用いてもよいし、それらを適宜組み合わせて使用してもよい。また、板部材１３８Ａの表面は、全面を撥液性にする必要はなく、一部のみ、例えばピンホール１３８Ｐの周囲のみを撥液性にしておいてもよい。また、照度ムラセンサ１３８の板部材１３８Ａの上面に限らず、基板ステージＰＳＴ上の他の部品の表面も撥液性にしておいてもよい。但し、第１液体除去装置４０により除去能力が十分高い場合には、必ずしも撥液性にする必要はない。

また、基板ステージＰＳＴ上には、照度ムラセンサに限らず、特開平１１−１６８１６号公報に開示されているような照射量モニタや、特開２００２−１４００５号公報に開示されている結像特性などを計測するための空間像計測センサなど、投影光学系ＰＬと液体とを通過した露光光を光透過部を介して受光するセンサが他にも配置されている。これらのセンサも光透過部が形成されている平坦部の表面に液体が残留・付着する可能性があるので、第１液体除去装置４０を用いた液体の除去をそれらのセンサに適用してもよい。また、基板ステージＰＳＴ上に、特開昭６２−１８３５２２号公報に開示されているような反射部材が配置されている場合には、第１液体除去機構４０を使って、その表面に残留・付着した液体を除去するようにしてもよい。

また、特開平１１−２３８６８０号公報や特開２０００−９７６１６号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴに対して着脱可能なセンサを、基板ステージＰＳＴから外す際に、第１液体除去装置４０を用いて液体の除去を行ってから外すようにしてもよい。

＜第３液体除去装置を用いた露光装置の実施形態＞、
図１８は、第３液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態を示す模式図である。図１８において、フォーカス検出系４は発光部４ａと受光部４ｂとを備えている。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの先端部近傍にはフォーカス検出系４の発光部４ａから射出された検出光を透過可能な第１光学部材１５１と、基板Ｐ上で反射した検出光を透過可能な第２光学部材１５２とが設けられている。第１光学部材１５１及び第２光学部材１５２は、投影光学系ＰＬ先端の光学素子２とは分離した状態で支持されており、第１光学部材１５１は光学素子２の−Ｘ側に配置され、第２光学部材１５２は光学素子２の＋Ｘ側に配置されている。第１、第２光学部材１５１、１５２は、露光光ＥＬの光路及び基板Ｐの移動を妨げない位置において液浸領域ＡＲ２の液体１に接触可能な位置に設けられている。

そして、図１８に示すように、例えば基板Ｐの露光処理中においては、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＥＬの光路、つまり光学素子２と基板Ｐ（基板Ｐ上の投影領域ＡＲ１）との間の露光光ＥＬの光路が全て液体１で満たされるように、液体供給機構１０及び液体回収機構３０により液体１の供給及び回収が行われる。また、光学素子２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路の全てが液体１で満たされ、基板Ｐ上において液浸領域ＡＲ２が投影領域ＡＲ１の全てを覆うように所望状態に形成されたとき、その液浸領域ＡＲ２を形成する液体１は第１光学部材１５１及び第２光学部材１５２の端面のそれぞれに密着（接触）するようになっている。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２が形成され、液体１が第１光学部材１５１及び第２光学部材１５２の端面のそれぞれに密着している状態においては、フォーカス検出系４の発光部４ａから射出された検出光及びその基板Ｐ上での反射光の光路のうち第１光学部材１５１と第２光学部材１５２との間の光路は全て液体１で満たされる。また、検出光の光路の全てが液体１で満たされた状態のとき、フォーカス検出系４の発光部４ａから射出された検出光は、基板Ｐ上の投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に照射されるように設定されている。

また、上記第１、第２光学部材１５１、１５２の端面である液体接触面は、例えば親液化処理されて親液性となっている。こうすることにより、液浸領域ＡＲ２の液体１は第１、第２光学部材１５１、１５２の液体接触面に密着し易くなるため、液浸領域ＡＲ２の形状を維持し易くなる。

なお図１８においては、液体供給機構１０及び液体回収機構３０は簡略化して図示されている。図１８に示す液体供給機構１０は、液体１を送出可能な液体供給部１７１と、供給ノズル１７３と液体供給部１７１とを接続する供給管１７２とを備えている。液体供給部１７１から送出された液体１は、供給管１７２を通過した後、供給ノズル１７３の液体供給口１７４より基板Ｐ上に供給される。また、図１８に示す液体回収機構３０は、液体１を回収可能な液体回収部１７５と、回収ノズル１７７と液体回収部１７５とを接続する回収管１７６とを備えている。基板Ｐ上の液体１は、回収ノズル１７７の回収口１７８より回収された後、回収管１７６を介して液体回収部１７５に回収される。

なおここでは、第１光学部材１５１と第２光学部材１５２とは互いに独立した部材であるように説明したが、例えば投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２を囲むように環状の光学部材を配置し、その環状の光学部材の一部に検出光を照射し、液浸領域ＡＲ２及び基板Ｐ表面を通過した検出光を、環状の光学部材を介して受光するようにしてもよい。光学部材を環状に設けて液浸領域ＡＲ２の液体１を環状の光学部材の内側面に密着させることにより液浸領域ＡＲ２の形状を良好に維持することができる。また本実施形態においては、第１光学部材１５１及び第２光学部材１５２は投影光学系ＰＬに対して分離しているが、投影光学系ＰＬの光学素子２と一体で設けられていてもよい。

図１８に示した状態で液浸露光処理を行った後、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図１３を参照して説明したように、洗浄板（あるいはダミー基板）を投影光学系ＰＬの下に配置し、液体供給機構１０及び液体回収機構３０を使って洗浄板上に液浸領域ＡＲ２を形成し、この液浸領域ＡＲ２の液体１で投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２、あるいは供給ノズル１７３の供給口１７４近傍や回収ノズル１７７の回収口１７８近傍を洗浄する。この洗浄が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構３０などを使って液浸領域ＡＲ２の液体１を回収する。

液浸領域ＡＲ２の液体１を回収した後、制御装置ＣＯＮＴは、図１９に示すように、気体を吹き出す気体ノズル１６０（第３液体除去装置）を不図示の駆動装置によって投影光学系ＰＬの下に配置する。このとき、基板ステージＰＳＴは、基板Ｐをアンロードするためにロード・アンロード位置（図９参照）に移動しており、気体ノズル１６０は不図示の駆動装置によって投影光学系ＰＬの下に配置される。また、投影光学系ＰＬの下には、光学素子２等より落下した液体１を受ける液体受け部材２８０が配置される。なお気体ノズル１６０は、基板ステージＰＳＴ上のうち基板Ｐを保持する基板ホルダ以外の位置に設けられていてもよい。

制御装置ＣＯＮＴは、気体ノズル１６０の吹出口１６１より気体を吹き出し、その吹き出した気体を使って、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２、あるいは供給ノズル１７３、回収ノズル１７７に付着している液体１の位置を移動する。例えば、図１９に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、まず気体ノズル１６０の吹出口１６１を光学素子２の下面２ａの露光光ＥＬが通過する領域に対向した位置まで基板面と平行に（Ｘ方向に）移動した後、吹出口１６１から気体を吹き出す。気体を吹き出した状態を維持した状態で、気体ノズル１６０を露光光ＥＬが通過する領域の外側に向かって移動する。これにより、光学素子２の下面２ａにおいて露光光ＥＬが通過する領域、即ち、光学素子２の下面２ａの投影領域ＡＲ１に対応する領域に付着している液体（液滴）１をその領域の外側へ移動することができる。本実施形態においては、露光光ＥＬが通過する領域は光学素子２の下面２ａの略中央部であるので、上述の方法により下面２ａの中央部に付着（残留）していた気体１を下面２ａの端部に向かって移動することができる（図１９の符号１’参照）。換言すれば、制御装置ＣＯＮＴは、吹き出した気体を使って、露光光ＥＬが通過する領域に付着した液体１を乾かさずに、その領域の外側へ退かすことにより、露光光ＥＬが通
過する領域に付着した液体を除去するようにしている。これにより、光学素子２の下面２ａのうち少なくとも露光光ＥＬが通過する領域にウォーターマークが形成される不都合を防止することができる。この実施形態において、気体ノズル１６０及びその付属装置は第３液体除去装置として機能する。

なお、本実施形態においては、露光光ＥＬが通過する領域から液体を退かす（除去する）ようにしているが、それに限らず、必要に応じて所望の領域から液体を退かすようにすればよい。

図２０（ａ）は、吹出口１６１の一例を示す図である。図２０（ａ）に示すように、本実施形態においては、吹出口１６１はＹ軸方向を長手方向とするスリット状に形成されている。図２０（ｂ）は、光学素子２の下面２ａを示す図である。投影領域ＡＲ１はＹ軸方向を長手方向とするスリット状（矩形状）である。また、吹出口１６１の大きさは、光学素子２の下面２ａよりも小さく形成されている。そして、光学素子２の下面２ａの中央部に付着した液体１を退かす際には、制御装置ＣＯＮＴは、はじめに気体ノズル１６０の吹出口１６１と光学素子２の下面２ａのほぼ中央部とを対向した状態で気体を吹き出し、その気体の吹き出しを維持した状態で、気体ノズル１６０を＋Ｘ側（又は−Ｘ側）に移動する。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、気体ノズル１６０をＸ軸方向に沿って移動する。こうすることにより、制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２の下面２ａの投影領域ＡＲ１に対応する領域の外側に液体１を円滑に移動する（退かす）ことができる。光学素子２の下面２ａの中央部（投影領域ＡＲ１に対応する領域の中央部）に付着している液体１を、投影領域ＡＲ１に対応する領域の外側に出すためにＹ軸方向に沿って移動させようとした場合、投影領域ＡＲ１はＹ軸方向を長手方向としているため、その移動距離は長くなる。この場合
、液体１を前記領域の外側に円滑に移動させることが困難になる可能性がある。そのため、光学素子２の下面２ａの中央部（投影領域ＡＲ１に対応する領域の中央部）に付着している液体１を、投影領域ＡＲ１に対応する領域の外側に出すためにＸ軸方向に沿って移動することで、その液体１を前記領域の外側へ円滑に移動させることができる。

本実施形態においては、気体ノズル１６０の吹出口１６１より吹き出される気体は、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（不図示）を介して、クリーンな気体として吹き出される。したがって、光学素子２等の汚染が防止される。また、気体としては、露光装置ＥＸのおかれている環境とほぼ同じ気体、具体的には露光装置ＥＸが収容されたチャンバ内部の気体とほぼ同じ気体を使用することが好ましい。本実施形態においては、空気（ドライエア）が使用されている。なお吹き出す気体として窒素ガス（ドライ窒素）を使用してもよい。露光装置ＥＸのおかれている環境とは異なる気体を使った場合、互いに異なる気体の屈折率差によって、例えばステージ位置計測を行う干渉計の測定光の光路が変動する等して計測誤差等の不都合を招く可能性があるが、吹出口１６１より吹き出す気体を、露光装置ＥＸのおかれている環境とほぼ同じ気体とすることにより、上記不都合を防止することができる。

露光光ＥＬが通過する領域の外側へ移動した（退けた）液体１は、例えば気体ノズル１６０から吹き出された気体や所定の乾燥装置によって気化（乾燥）されて除去される。

なお、露光光ＥＬが通過する領域の外側に移動させた液体が乾いたとしても、気体ノズル１６０より気体を吹き出す前に部品（光学素子２の下面２ａ）の洗浄作業を行っているので、露光光ＥＬが通過する領域の外側の液体が乾いたところに不純物などが付着するのを抑制することができる。

また、露光光ＥＬが通過する領域の外側に移動させた液体を吸引（回収）するようにしてもよい。

同様に、制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２光学部材１５１、１５２の端面のうち、少なくともフォーカス検出系４の検出光が通過する領域に付着している液体（液滴）を、気体ノズル１６０から吹き出した気体を使って移動する（退かす）。こうすることにより、第１、第２光学部材１５１、１５２の端面のうち少なくとも検出光が通過する領域にウォーターマークが形成される（不純物が付着する）不都合を防止することができる。

同様に、制御装置ＣＯＮＴは、供給ノズル１７３や回収ノズル１７７に付着（残留）した液体１を気体ノズル１６０から吹き出した気体によって退かす。こうすることにより、供給ノズル１７３や回収ノズル１７７にウォーターマークが形成される不都合を防止できる。ウォーターマークは異物（不純物）となるため、例えば供給ノズル１７３（供給口１７４）や回収ノズル１７７（回収口１７８）にウォーターマークが形成されると、液浸領域ＡＲ２を形成したとき、ウォーターマークによる異物（不純物）が液浸領域ＡＲ２に混入する可能性がある。その場合、露光精度や計測精度の劣化を招く。また、回収ノズル１７７（回収口１７８）の液体１に対する接触角（親和性）によって、液体回収機構３０の回収能力が変化することが考えられ、回収ノズル１７７にウォーターマークが形成されて液体１との接触角が変化すると、液体回収機構３０の回収能力が劣化する可能性もある。ところが本実施形態のようにノズル１７３、１７７に付着した液体１を除去することで、上記不都合を防止することができる。

以上説明したように、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２の所定領域（露光光や検出光が照射される領域）に付着した液体を、その所定領域に対して気体ノズル１６０（吹出口１６１）を相対的に移動しつつ気体を吹き付けることによって所定領域の外側へ移動する（退かす）ことで、その所定領域にウォーターマークが形成される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、光学素子２の下面２ａに付着した液体１を端部に退かすとき、まず下面２ａの中央部に気体を吹き付けた後、その気体の吹き付けを維持した状態で気体ノズル１６０を下面２ａの端部に向かってほぼ直線的に移動する構成であるが、下面２ａに対して吹出口１６１が螺旋状の軌跡を描くように気体ノズル１６０を移動するようにしてもよい。また、吹出口１６１の形状は、スリット状に限られず、例えば円形状など任意の形状であってもよい。また、吹出口１６１に多孔質体を配置してもよい。

また、本実施形態においては気体ノズル１６０（吹出口１６１）は１つであるが、もちろん複数の気体ノズル１６０（吹出口１６１）を設け、それらを併用してもよい。また、複数の気体ノズル１６０のうち例えば第１の気体ノズル１６０より吹き出した気体を使って光学素子２に付着した液体１を除去し、第２の気体ノズル１６０より吹き出した気体を使って第１光学部材１５１あるいは第２光学部材１５２に付着した液体１を除去し、それらの除去動作を並行して行うようにしてもよい。このように、複数の気体ノズル１６０を使って複数の所定領域のそれぞれに対する液体除去動作を並行して行うことで、液体除去作業を効率良く行うことができる。

また、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２の端面に付着した液体１を移動する（退かす）ために、例えば図８等を参照して説明した第２液体除去装置６０の吹き出し口６４Ａより吹き出した気体を使ってもよい。

上述した実施形態においては、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２に対して気体を下方から吹き付ける構成であるが、上方から吹き付けるようにしてもよい。例えば図２１に示すように、気体ノズル１６０の吹出口１６１を下側に向くように形成し、第２光学部材１５２の端面に付着した液体１を除去する（退かす）ようにしてもよい。もちろん、この気体ノズル１６０を使って第１光学部材１５１の端面に付着した液体１も除去することができる。あるいは、第１光学部材１５１（あるいは第２光学部材１５２）の一部に流路１６３を形成するとともにその流路１６３に接続する気体ノズル１６４を第１光学部材１５１の端面に設け、流路１６３及び気体ノズル１６４を介した気体を、第１光学部材１５１の端面に上方から吹き付けることも可能である。なお流路１６３は、フォーカス検出系４の検出光の光路を妨げない位置に形成される。

なお、上述した実施形態においては、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２や第１及び第２光学部材１５１、１５２、あるいは供給ノズル１７３の供給口１７４近傍や回収ノズル１７７の回収口１７８近傍を洗浄した後に、気体ノズル１６０を用いて液体を除去しているが、洗浄工程は省略してもよい。

また気体ノズル１６０を、上述の第２実施形態と同様に、基板ステージＰＳＴに設け、基板ステージＰＳＴを動かすことによって、気体ノズル１６０を移動するようにしてもよい。

また特開平１１−１３５４００号に開示されているように、基板ステージＰＳＴとは独立して、投影光学系ＰＬの像面側を移動可能なステージをさらに搭載しておき、そのステージに気体ノズル１６０を配置するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、吹出口１６１より気体を吹き出して、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２、あるいはノズル１７３、１７７に付着した液体１を移動しているが、気体を吹き付けることによって基板ステージＰＳＴ上に残留（付着）している液体１を移動（除去、退ける）することも可能である。例えば吹出口１６１を基板ステージＰＳＴの上面と対向するように配置して、図３等を参照して説明した基準部材７に対して気体を吹き付け、その基準部材７上に付着している液体１を、乾かさずに、基準部材７の外側（あるいは基準部材７上のうち検出対象領域の外側）に移動する（退かす）ことができる。同様に、図１６等を参照して説明した照度ムラセンサ１３８の上板１３８Ａ上に付着した液体１や、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モニタや、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の上板上に付着した液体１を、気体を吹き付けて、乾かさずに、移動する（退かす）ことができる。

＜第４液体除去装置を用いた露光装置の実施形態＞
図２２は第４液体除去装置を備える露光装置の実施形態を示す図である。図２２において、供給管１７２の途中には、例えば三方バルブ等の流路切替装置１８２を介して気体供給管１８１の一端部が接続されている。一方、気体供給管１８１の他端部は気体供給部１８０に接続されている。流路切替装置１８２は、液体供給部１７１と供給口１７４とを接続する流路を開けているとき、気体供給部１８０と供給口１７４とを接続する流路を閉じる。一方、流路切替装置１８２は、液体供給部１７１と供給口１７４とを接続する流路を閉じているとき、気体供給部１８０と供給口１７４とを接続する流路を開ける。同様に、回収管１７６の途中には、流路切替装置１８５を介して気体供給管１８４の一端部が接続されており、他端部は気体供給部１８３に接続されている。流路切替装置１８５は、液体回収部１７５と回収口１７８とを接続する流路を開けているとき、気体供給部１８３と回収口１７８とを接続する流路を閉じる。一方、流路切替装置１８５は、液体回収部１７５と回収口１７８とを接続する流路を閉じているとき、気体供給部１８３と回収口１７８とを接続する流路を開ける。

この実施形態では、気体供給部１８０、１８３、供給口１７４及び回収口１７８、並びに流路切替装置１８２などが残留液体を除去する第４液体除去装置（液体機構機構）として動作する。

例えば基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するときは、制御装置ＣＯＮＴは、流路切替装置１８２、１８５を駆動し、液体供給部１７１と供給口１７４とを接続する流路を開けるとともに、液体回収部１７５と回収口１７８とを接続する流路を開ける。このとき、気体供給部１８０と供給口１７４とを接続する流路、及び気体供給部１８３と回収口１７８とを接続する流路は閉じられている。

基板Ｐの液浸露光が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給動作を停止するとともに、その液体供給動作の停止後の所定期間だけ液体回収機構３０による液体回収動作を継続し、液浸領域ＡＲ２を形成していた液体１を回収する。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給動作を停止するとき、流路切替装置１８２を駆動し、液体供給部１７１と供給口１７４とを接続する流路を閉じるとともに、気体供給部１８０と供給口１７４とを接続する流路を開ける。そして、液浸領域ＡＲ２の液体１がほぼ無くなった後、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給部１８０を駆動して、気体の供給を開始する。気体供給部１８０より供給された気体は、気体供給管１８１及び流路切替装置１８２を介して、供給ノズル１７３の供給口１７４より吹き出す。これにより、流路切替装置１８２と供給口１７４との間の流路に残留している液体１を供給口１７４を介して外側に吹き出して除去することができる。なお、気体供給部１８０より供給され、供給口１７４より吹き出した気体を使って、例えば第１、第２光学部材１５１、１５２の端面に付着している液体１や、基板ステージＰＳＴ（計測部材などを含む）上に付着している液体１を除去することもできる。

同様に、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構３０による液浸領域ＡＲ２の液体１の回収動作が終了した後、流路切替装置１８５を駆動し、液体回収部１７５と回収口１７８とを接続する流路を閉じるとともに、気体供給部１８３と回収口１７８とを接続する流路を開ける。そして、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給部１８３より供給された気体を使って、流路切替装置１８５と回収口１７８との間の流路に残留している液体１を回収口１７８を介して外側に吹き出して除去する。なお、その回収口１７８から吹き出した気体を使って、第１、第２光学部材１５１、１５２の端面に付着している液体１や、基板ステージＰＳＴ（計測部材などを含む）上に付着している液体１を除去することも可能である。

以上説明したように、液体１の供給や回収を行わないときに、気体供給部１８０、１８３からクリーンな気体を供給することで、供給管１７２及び供給ノズル１７３の内部流路や供給口１７４近傍、あるいは回収管１７６や回収ノズル１７７の内部流路や回収口１７８近傍にウォーターマークが形成される不都合を防止することができる。

＜第３液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態＞
図２３は第３液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態を示す図である。図２３において、吹出口１６１を有する気体ノズル１６０は液体受け部材１９０に取り付けられている。液体受け部材１９０は皿状の部材であって、光学素子２、ノズル１７３、１７７、及び第１、第２光学部材１５１、１５２の占有面積よりも大きく形成されており、これら各部材から滴り落ちた液体１を受けることができるようになっている。また、液体受け部材１９０の底部には、多孔質体やスポンジ状部材からなる液体吸収部材１９９が交換可能に設けられている。液体吸収部材１９９により液体１を良好に補集・保持することができる。また、液体受け部材１９０は周壁部１９１を有しており、補集された液体１の流出は周壁部１９１によって防止されている。

液体受け部材１９０は、駆動機構１９３によって移動可能に設けられている。駆動機構１９３は、アーム部１９４、アクチュエータ部１９５及び軸部１９６で構成されている。アーム部１９４の一方の端部は液体受け部材１９０の側面に接続されており、他方の端部はアクチュエータ部１９５に接続されている。また、アクチュエータ部１９５は、軸部１９６を介して、例えば露光装置ＥＸのボディや投影光学系ＰＬを支持するコラム等の所定の支持部ＣＬに吊り下げられるように取り付けられている。アクチュエータ部１９５が駆動することで、アーム部１９４の一端部に取り付けられている液体受け部材１９０は、軸部１９６を旋回中心としてθＺ方向に旋回する。制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構１９３のアクチュエータ部１９５を駆動して液体受け部材１９０を旋回することで、投影光学系ＰＬの下方領域に対して液体受け部材１９０を進退することができる。また、アクチュエータ部１９５はアーム部１９４を介して液体受け部材１９０をＺ軸方向に移動可能であるとともに、ＸＹ方向にも移動することができる。

また、液体受け部材１９０には、例えばＣＣＤなどからなる撮像装置１９８が設けられている。撮像装置１９８は光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２の表面情報を画像として出力することができる。

制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２などに付着した液体１を移動（除去）するとき、アクチュエータ部１９５を駆動して、光学素子２と液体受け部材１９０とを対向し、光学素子２に対して液体受け部材１９０とともに気体ノズル１６０を移動しながら、光学素子２に対して気体を吹き付ける。光学素子２のうち露光光ＥＬの光路上に対応する領域に付着している液体１は、吹き付けられた液体１によって移動し、やがて落下する。光学素子２より落下した液体１は液体受け部材１９０に保持される。こうすることにより、例えば投影光学系ＰＬ及び液体受け部材１９０の下に基板ステージＰＳＴが配置されている場合においても、液体受け部材１９０で液体１を受けることで、光学素子２などから除去された液体１が基板ステージＰＳＴに付着する不都合を防止できる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、撮像装置１９８の撮像結果に基づいて、気体ノズル１６０の気体吹き付け動作を制御する。例えば、制御装置ＣＯＮＴは、撮像装置１９８の撮像結果に基づいて液体１が付着している位置を求め、その液体１が付着している位置と気体ノズル１６０とを位置合わせして気体の吹き付けを行うといったことができる。こうすることにより、液体１をより確実に除去することができる。そして、液体１が光学素子２より除去されたと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、気体ノズル１６０による気体吹き付け動作を終了する。

なお、液体受け部材１９０と、例えば第１、第２光学部材１５１、１５２とを位置決めする位置決め機構を設けてもよい。位置決め機構としては、図２３に破線で示す板バネ部材１９２を用いることができる。図２３に示す例では、板バネ部材１９２は液体受け部材１９０の周壁部１９１の上面１９１Ａに設けられている。アクチュエータ部１９５の駆動によって液体受け部材１９０が＋Ｚ方向に移動し、第１、第２光学部材１５１、１５２に接近すると、板バネ部材（位置決め機構）１９２は第１、第２光学部材１５１、１５２の外側を挟む。これにより、第１、第２光学部材１５１、１５２と液体受け部材１９０とが位置決めされる。この場合、光学素子２（第１、第２光学部材１５１、１５２）に対して液体受け部材１９０に取り付けられた気体ノズル１６０を相対移動することは困難であるが、気体ノズル１６０より吹き出した気体を光学素子２の所望領域（この場合、投影領域ＡＲ１に対応する領域）に吹き付けてその領域に付着した液体１を良好に退かすことができる。

＜第３液体除去装置を用いた露光装置のさらに別の実施形態＞
図２４は第３液体除去装置を用いた露光装置の別の実施形態を示す側面図である。図２４において、基板ステージＰＳＴは、基板ステージＰＳＴの平面視ほぼ中央部に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能なセンターテーブル２５０を備えている。センターテーブル２５０は、不図示の駆動機構によりＺ軸方向に移動可能であって、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）の上面より出没可能に設けられている。またセンターテーブル２５０の上面２５０Ａには吸着孔２５１が設けられている。吸着孔２５１は基板ステージＰＳＴ内部に設けられた流路２５２の一端部に接続されている。一方、流路２５２の他端部は流路切替装置２５３を介して第１流路２５４の一端部及び第２流路２５５の一端部のいずれか一方に接続可能となっている。第１流路２５４の他端部は真空系２５６に接続され、第２流路２５５の他端部は気体供給部２５７に接続されている。流路切替装置２５３は、流路２５２と第１流路２５４とを接続して真空系２５６と吸着孔２５１とを接続する流路を開けているとき、気体供給部２５７と吸着孔２５１とを接続する流路を閉じる。一方、流路切替装置２５３は、流路２５２と第２流路２５５とを接続して気体供給部２５７と吸着孔２５１とを接続する流路を開けているとき、真空系２５６と吸着孔２５１とを接続する流路を閉じる。

制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを基板ステージＰＳＴにロードするとき、センターテーブル２５０を上昇し、センターテーブル２５０上に基板Ｐを載置し、真空系２５６を駆動して吸着孔２５１を介して基板Ｐの裏面を吸着保持する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを吸着保持した状態でセンターテーブル２５０を下降し、基板ＰをＺステージ５２上の基板ホルダに保持させる。基板ホルダには例えばピンチャック機構が設けられており、基板ホルダはピンチャック機構によって基板Ｐを吸着保持する。一方、基板ステージＰＳＴより基板Ｐをアンロードするときは、制御装置ＣＯＮＴは、基板ホルダによる基板Ｐの吸着保持を解除するとともに、センターテーブル２５０で基板Ｐを吸着保持して上昇する。センターテーブル２５０が基板Ｐを吸着保持した状態で上昇することにより、基板ＰはＺステージより離れ、アンロード可能となる。

本実施形態においては、センターテーブル２５０に設けられた吸着孔２５１より気体を吹き出し、その吹き出した気体を使って、光学素子２の下面２ａや第１、第２光学部材１５１、１５２に付着した液体１を移動する（退かす）。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、光学素子２や第１、第２光学部材１５１、１５２に付着した液体１を除去するとき、流路切替装置２５３を駆動し、気体供給部２５７と吸着孔２５１とを接続する流路を開ける。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿って移動しつつ、吸着孔２５１より気体を吹き出す。気体を吹き付けられることによって、例えば光学素子２の下面２ａうち露光光ＥＬの光路上に対応する領域に付着していた液体１は移動され、やがて落下する。

本実施形態において、Ｚステージ５２（基板ホルダ）上には、液体１を補集可能な液体受け部材ＤＰが保持されている。液体受け部材ＤＰは基板Ｐとほぼ同等の大きさを有しており、基板ホルダに保持可能である。光学素子２より落下した液体１は基板ホルダに保持された液体受け部材ＤＰに保持される。液体受け部材ＤＰの底部には液体保持部材２６１が設けられており、液体１は液体保持部材２６１によって保持される。また、液体受け部材ＤＰは周壁部２６２を有しており、保持した液体１の流出を防止している。

図２５は基板ホルダに保持されている液体受け部材ＤＰを上方から見た図である。図２５において、吸着孔２５１はセンターテーブル２５０の上面２５０Ａにおいて複数設けられており、本実施形態においては３つ設けられている。また、液体受け部材ＤＰには複数の吸着孔２５１に対応した開口部２６４が複数（３つ）設けられている。すなわち、吸着孔２５１は、基板ホルダに液体受け部材ＤＰが保持された状態においても露出している。したがって、吸着孔２５１から吹き出した気体を光学素子２等に吹き付けることができる。また、センターテーブル２５０の上面２５０Ａには、上面２５０Ａの中央部から放射方向に延びる複数（３つ）の溝部２５８が形成されており、これら複数の溝部２５８は上面２５０Ａの中央部で連続している。そして、溝部２５８の内側に吸着孔２５１が配置されている。露光処理対象である基板Ｐの裏面をセンターテーブル２５０の上面２５０Ａで吸着保持するときは、基板Ｐの裏面と上面２５０Ａとを当接した状態で真空系２５６を駆動し、基板Ｐの裏面と溝部２５８とで形成される空間を負圧にすることで、基板Ｐをセンターテーブル２５０で吸着保持することができる。一方、液体受け部材ＤＰをセンターテーブル２５０で保持するときも、開口部２６４や溝部２５８の形状や大きさ、あるいは吸着孔２５１の大きさや位置などを最適に設定することで、液体受け部材ＤＰをセンターテーブル２５０で保持することができる。あるいは、吸着孔２５１とは別の液体受け部材ＤＰを吸着保持するための専用の吸着孔及びこれに対応する溝部をセンターテーブル２５０の上面２５０Ａに設けておき（図２５の符号２５１’及び２５８’参照）、この吸着孔２５１’を使って液体受け部材ＤＰを上面２５０Ａに対して吸着保持するようにしてもよい。そして、このセンターテーブル２５０を使って、液体受け部材ＤＰを、露光処理対象である基板Ｐと同様に、基板ステージＰＳＴに対してロード・アンロードすることができる。そして、光学素子２等の液体除去作業を行うときは、基板ステージＰＳＴ上に液体受け部材ＤＰがロードされ、液体除去作業が終了したときは、基板ステージＰＳＴ上の液体受け部材ＤＰがアンロードされる。また、液体受け部材ＤＰを基板ホルダのピンチャック機構で吸着保持するときも、液体受け部材ＤＰのうち開口部２６４以外の裏面との間において略密閉空間を形成できるように、例えばピンチャック機構において負圧化される領域を複数に分割しておき、前記開口部２６４に対応する領域以外の領域において選択的に負圧化を行うことで、液体受け部材ＤＰを基板ホルダに吸着保持することができる。

なお、液体受け部材ＤＰに保持された液体１は、開口部２６４を介して液体受け部材ＤＰの裏面とセンターテーブル２５０の上面２５０Ａ（ひいては基板ホルダの上面）との間に浸入する可能性があるため、その液体１の浸入を防止するためのシール部材を、例えば液体受け部材ＤＰの裏面や開口部２６４近傍に設けることが好ましい。

なお、吸着孔２５１より吹き出した気体を光学素子２等に吹き付ける前に、例えばロード・アンロード位置Ｂ（図９参照）など投影光学系ＰＬとは離れた位置に基板ステージＰＳＴを移動し、その位置において吸着孔２５１より気体を吹き出しておくことが好ましい。吸着孔２５１の内部や近傍に異物（ゴミ）が存在している可能性があるが、投影光学系ＰＬとは離れた位置において気体吹き出し動作を予め行って異物を除去した後、光学素子２等に気体を吹き付けるようにすることで、光学素子２等が汚染する不都合を防止できる。

また、上述の実施形態においては、第１〜第４液体除去装置を説明したが、これらの除去装置は単独で露光装置ＥＸに搭載されていてもよいし、これらの除去装置を適宜組み合わせて露光装置ＥＸに搭載するようにしてもよい。

なお、図２４に示す実施形態においても、基板ステージＰＳＴ上のうち基板Ｐを保持する基板ホルダ以外の位置に、図８などを参照して説明した吹き出し口６４Ａを設け、その吹き出し口６４Ａより吹き出した気体を使って、光学素子２などに付着している液体１を移動することができる。

上述したように、本実施形態における液体１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。

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

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

なお、液体１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１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１を満たす構成であってもよい。

なお、本実施形態の液体１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１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１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１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１の極性に応じて行われる。

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（特にダイボール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。例えば、透
過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ４５ｎｍ程度のパターン）を、直線偏光照明法とダイボール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面においてダイボールを形成する二光束の外接円で規定される照明σを０．９５、その瞳面における各光束の半径を０．１２５σ、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．２とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を１５０ｎｍ程度増加させることができる。

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

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

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

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、本発明は基板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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、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号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させ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２７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。

１…液体、２…光学素子（部品）、７…基準部材、１０…液体供給機構、１３、１４…供給ノズル（部品）、２０…第２液体回収装置、３０…液体回収機構（第１液体回収装置）、３１、３２…回収ノズル（部品）、４０…第１液体除去装置、４１…吹き付け装置、６０…第２液体除去装置、６１…吹き付け装置、６２…吸引装置、６５…回収口、８１…吸引装置、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ

Claims (32)

1. 基板上の一部に液体の液浸領域を形成し、前記基板を露光する液浸露光装置であって、
   投影光学系と、
   前記液体を供給する供給口と、
   前記供給口から供給された前記液体を回収する回収口と、
   前記投影光学系、前記供給口、及び前記回収口の下方で移動可能であり、前記基板を基板ホルダに保持する基板ステージと、
   前記基板ホルダに保持されている前記基板上の残留液体を、前記基板の上方から除去する液体除去装置と、を備え、
   前記基板ステージは、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面を囲むように配置された平坦面を有し、
   前記基板上の残留液体は、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されなかった液体である液浸露光装置。
2. 前記平坦面により、前記基板の周縁を露光する場合にも、前記投影光学系の下に、前記液体が保持される請求項１記載の液浸露光装置。
3. 前記平坦面は、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面と同じ高さである請求項１又は２記載の液浸露光装置。
4. 前記基板上のアライメントマークを前記供給口から供給された液体を介さずに検出する第１アライメント系と、
   前記基板ステージに設けられ、前記第１アライメント系によって検出される基準マークを有する基準部材と、を備える請求項１〜３のいずれか一項記載の液浸露光装置。
5. 基板上の一部に液体の液浸領域を形成し、前記基板を露光する液浸露光装置であって、
   投影光学系と、
   前記液体を供給する供給口と、
   前記供給口から供給された前記液体を回収する回収口と、
   前記投影光学系、前記供給口、及び前記回収口の下方で移動可能であり、前記基板を基板ホルダに保持する基板ステージと、
   前記基板ホルダに保持されている前記基板上の残留液体を、前記基板の上方から除去する液体除去装置と、
   前記基板上のアライメントマークを前記供給口から供給された液体を介さずに検出する第１アライメント系と、
   前記基板ステージに設けられ、前記第１アライメント系によって検出される基準マークを有する基準部材と、を備え、
   前記基板上の残留液体は、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されなかった液体である液浸露光装置。
6. 前記投影光学系と前記供給口から供給された液体とを介して取得された投影位置情報と、前記第１アライメント系の検出結果とに基づいて、前記液浸露光処理中に、前記基板の位置合わせが行われる請求項４又は５記載の液浸露光装置。
7. 前記投影位置情報を取得するための第２アライメント系をさらに備え、前記第２アライメント系による計測の際に、前記供給口から供給された液体で前記基準部材上に液浸領域が形成される請求項６記載の液浸露光装置。
8. 計測部材と、受光系とを有する計測系を備え、
   前記計測部材は、前記基板ステージに設けられ、
   前記供給口から供給された液体、および前記計測部材に設けられた光透過部を介して、前記投影光学系からの光が前記受光系に入射する請求項１〜７のいずれか一項記載の液浸露光装置。
9. 基板上の一部に液体の液浸領域を形成し、前記基板を露光する液浸露光装置であって、
   投影光学系と、
   前記液体を供給する供給口と、
   前記供給口から供給された前記液体を回収する回収口と、
   前記投影光学系、前記供給口、及び前記回収口の下方で移動可能であり、前記基板を基板ホルダに保持する基板ステージと、
   前記基板ホルダに保持されている前記基板上の残留液体を、前記基板の上方から除去する液体除去装置と、
   計測部材と、受光系とを有する計測系と、を備え、
   前記計測部材は、前記基板ステージに設けられ、
   前記供給口から供給された液体、および前記計測部材に設けられた光透過部を介して、前記投影光学系からの光が前記受光系に入射し、
   前記基板上の残留液体は、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されなかった液体である液浸露光装置。
10. 前記計測部材は、撥液性の上面を有する請求項８又は９記載の液浸露光装置。
11. 前記計測部材は、撥液性材料のコーティングを含む請求項１０記載の液浸露光装置。
12. 前記液体除去装置は、気体吹き出し口を有し、
    前記気体吹き出し口から供給された気体で、前記気体吹き出し口の下方に位置する前記基板上の残留液体を除去する請求項１〜１１のいずれか一項記載の液浸露光装置。
13. 前記気体吹き出し口は、前記基板の上方から斜めに前記気体を吹き出す請求項１２記載の液浸露光装置。
14. 前記液体除去装置は、吸引口を有し、
    前記基板ステージは、前記吸引口の下方で移動する請求項１〜１３のいずれか一項記載の液浸露光装置。
15. 前記液体除去装置は、前記基板に対する液浸露光終了後に、前記基板上の残留液体の除去を行う請求項１〜１４のいずれか一項記載の液浸露光装置。
16. 前記供給口は、前記基板の表面に向くように配置されている請求項１〜１５のいずれか一項記載の液浸露光装置。
17. 前記回収口は、前記基板の表面に向くように、かつ前記投影光学系の投影領域と前記供給口とを取り囲むように配置されている請求項１６記載の液浸露光装置。
18. 前記基板ステージは、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されずに流出した液体を回収する回収口を有する請求項１〜１７のいずれか一項記載の液浸露光装置。
19. 前記基板ステージは、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されずに流出した液体を吸収する液体吸収部材を有する請求項１〜１７のいずれか一項記載の液浸露光装置。
20. 前記基板ステージは、前記基板ステージの溝部に流入した液体を排出するための流路を備える請求項１〜１７のいずれか一項記載の液浸露光装置。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項記載の液浸露光装置を用いるデバイス製造方法。
22. 基板上の一部に液体の液浸領域を形成し、前記基板を露光する液浸露光方法であって、
    前記基板を基板ステージの基板ホルダに保持することと、
    前記基板ホルダに保持された前記基板の上方から前記基板上に前記液体を供給口から供給するとともに、前記基板の上方から前記基板上の液体を回収口から回収して、前記基板上の一部に前記液浸領域を形成することと、
    前記基板ホルダに保持されている前記基板上の残留液体を、前記基板の上方から除去することと、を含み、
    前記基板ステージは、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面を囲むように配置された平坦面を有し、
    前記平坦面により、前記基板の周縁を露光する場合にも、前記投影光学系の下に、前記液体が保持され、
    前記基板上の残留液体は、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されなかった液体である液浸露光方法。
23. 前記基板上の残留液体の除去は、前記基板の上方から気体を吹き付けることを含む請求項２２記載の液浸露光方法。
24. 前記気体は、前記基板の上方から斜めに吹き出される請求項２３記載の液浸露光方法。
25. 前記基板上の残留液体の除去は、前記基板に対する液浸露光終了後に行われる請求項２２〜２４のいずれか一項記載の液浸露光方法。
26. 前記供給口は、前記基板の表面に向くように配置されている請求項２２〜２５のいずれか一項記載の液浸露光方法。
27. 前記回収口は、前記基板の表面に向くように、かつ前記投影光学系の投影領域と前記供給口とを取り囲むように配置されている請求項２６記載の液浸露光方法。
28. 前記基板ステージは、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されずに流出した液体を回収する回収口を有する請求項２２〜２７のいずれか一項記載の液浸露光方法。
29. 前記基板ステージは、前記供給口から供給され、前記回収口から回収されずに流出した液体を吸収する液体吸収部材を有する請求項２２〜２７のいずれか一項記載の液浸露光方法。
30. 前記基板ステージは、前記基板ステージの溝部に流入した液体を排出するための流路を備える請求項２２〜２７のいずれか一項記載の液浸露光方法。
31. 前記基板ステージは、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面を囲むように配置された平坦面を有し、
    前記平坦面により、前記基板の周縁を露光する場合にも、前記投影光学系の下に、前記液体が保持される請求項２２〜３０のいずれか一項記載の液浸露光方法。
32. 前記平坦面は、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面と同じ高さである請求項３１記載の液浸露光方法。

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