JP5776818B2 - 露光装置及びデバイス製造方法、並びに露光装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置、この露光装置を用いるデバイス製造方法、及び露光装置の制御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、所謂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＝ｋ₁・λ／ＮＡ …（１）
δ＝±ｋ₂・λ／ＮＡ² …（２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ₁、ｋ₂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、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット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、液浸露光装置においては、露光用の液体が漏洩あるいは浸入すると、その液体により装置・部材の故障、漏電あるいは錆び等といった不都合を引き起こす可能性がある。また、それによって露光処理を良好に行うことができなくなる。

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、液浸法を用いる場合にも良好に露光処理できる露光装置及びデバイス製造方法、並びに露光装置の制御方法を提供することを目的とする。また、露光用の液体の漏洩や浸入による影響を抑え、良好に露光処理できる露光装置及びデバイス製造方法、並びに露光装置の制御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２４に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；
投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間へ液体（１）を供給する液体供給機構（１０）とを備え；
液体供給機構（１０）は、異常が検出されたときに液体（１）の供給を停止する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、異常が検出されたときに、液体供給機構による液体の供給を停止するようにしたので、液体の漏洩や浸入の防止、あるいはそれらの被害拡大を防止できる。したがって、液体による周辺装置・部材の故障や錆び、あるいは基板がおかれている環境の変動といった不都合の発生を防止する、あるいはそのような不都合の影響を低減することができる。

本発明の第２の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を液体（１）を介して基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；
電気機器（４７、４８）とを備え；
液体（１）の付着に起因する漏電を防止するために、異常が検出されたときに、電気機器（４７、４８）への電力供給を停止する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第２の態様によれば、異常が検出されたときに、電気機器への電力供給を停止して、液体の付着に起因する漏電を防止するようにしたので、漏電による周辺の装置に対する影響や電気機器自体の故障等の不都合の発生を抑制する、あるいはそれによる被害を低減することができる。

本発明の第３の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）を露光光（ＥＬ）で照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を液体（１）を介して基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；
吸引系（２５）に流通する吸気口（４２Ａ、６６）とを備え；
液体（１）の流入を防止するために、異常が検出されたときに、吸気口（４２Ａ、６６）からの吸気を停止する露光装置（ＥＸ）が提供される。

露光装置は、例えばステージ装置をガイド面に対して非接触支持するためのエアベアリング（気体軸受）の吸気口やマスク及び基板を吸着保持するホルダ装置の吸気口等をはじめとする種々の吸気口を備えているが、それらの吸気口に液体が流入するとそれらの吸気口と流通する真空ポンプ等の真空系（吸引系）の故障を引き起こす。本発明の第３の態様によれば、異常が検出されたときに、吸気口からの吸気を停止するようにしたので、吸気口を介して真空系に液体が流入する不都合を防止することができる。なお、本発明の第１〜第３の態様において、句「異常が検出された」とは、液体を介した基板の露光、すなわち、液浸露光に悪影響を及ぼす状況が検知されたことを意味し、液体の流通に係わる異常のみならず、基板を保持して移動するステージの動作に関する異常などが検知されたことをも含み、さらには露光装置に接続される関連装置における異常が検出されたことをも含む概念である。例えば、関連装置として露光装置に供給する液体を製造する液体製造装置における異常信号（アラーム）が検出された場合も含む。

本発明の第４の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）を露光光（ＥＬ）で照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を液体（１）を介して基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；
吸引系（２５、７０、７４）に流通された吸引口（２１、６１、６６）と；
吸引口（２１、６１、６６）から吸い込まれた液体（１）と気体とを分離する分離器（２２、７１、７５）と；
分離器（２２、７１、７５）によって分離された気体を乾燥させる乾燥器（２３、７２、７６）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

例えば液体回収機構の液体吸引口（回収口）から真空系を使って液体を吸引する際、回収した液体成分が真空系（吸引系）に流入するとその真空系の故障等を引き起こすことになる。本発明の第４の態様によれば、吸引口から吸い込んだ液体と気体とを分離器で気液分離し、分離器によって分離した気体を更に乾燥器で乾燥することにより、真空系に対して液体成分（湿った気体を含む）が流入する不都合を防止できる。したがって、真空系（吸引系）の故障等といった不都合の発生を防止しつつ、液体回収機構による液体回収動作を長期間良好に維持することができ、液体回収機構の回収動作不能に起因する液体の漏洩を防止することができる。

本発明の第５の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
基板（Ｐ）を保持して移動可能な基板ステージ（ＰＳＴ）であって、その上に第１領域（ＬＡ１）を有する基板ステージ（ＰＳＴ）と；
基板（Ｐ）に液体（１）を介してパターン像を投影する投影光学系（ＰＬ）であって、像面側先端部（２ａ）を含み、第１領域（ＬＡ１）と対向して第１領域（ＬＡ１）の少なくとも一部との間に液体（１）を保持する第２領域（ＬＡ２）を有する投影光学系（ＰＬ）と；
第１領域（ＬＡ１）と第２領域（ＬＡ２）との位置関係に応じて、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動を制限する制御装置（ＣＯＮＴ）を備える露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第５の態様によれば、第１領域と第２領域との間に液体を保持する構成の場合、例えば第１領域と第２領域との間に液体を保持できない位置関係とならないように基板ステージの移動を制限することで、液体の漏洩等の不都合を防止できる。

本発明の第６の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
基板（Ｐ）上に液体（１）を介してパターン像を投影する投影光学系（ＰＬ）と；
基板（Ｐ）を保持して移動可能な基板ステージ（ＰＳＴ）と；
基板ステージ（ＰＳＴ）を移動可能に支持するベース部材（４１）と；
基板ステージ（ＰＳＴ）に設けられ、液体（１）を検知する第１検出器（８０Ｃ）と；
ベース部材（４１）に設けられ、液体（１）を検知する第２検出器（８０Ｄ）と；
第１検出器（８０Ｃ）と第２検出器（８０Ｄ）との検出結果に応じて、露光装置の動作を制御する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備える露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第６の態様によれば、互いに別の位置に設けられた第１検出器及び第２検出器の検出結果に応じて露光装置の動作を制御するようにしたので、漏洩した液体の拡散範囲に応じた適切な処置を講ずることができる。したがって、液体の漏洩が発生した後の復帰作業にかかる時間を短縮することができ、露光装置の稼働率の低下を防止できる。例えば基板ステージに設けられた第１検出器が液体の存在を検知したときは、制御装置は、漏洩した液体の拡散範囲が比較的狭い範囲であると判断し、例えば液体供給機構による液体供給を停止するなど、その範囲に応じた適切な処置を施す。こうすることにより、復帰作業にかかる時間を最小限に抑えることができる。一方、ベース部材に設けられた第２検出器が液体の存在を検知したときは、漏洩した液体の拡散範囲が比較的広い領域であると判断し、制御装置は、例えば基板ステージを駆動する駆動装置をはじめとする電気機器への電力供給を停止する。こうすることにより、広い範囲に漏洩した液体が拡散しても、電気機器の漏電や故障などといった損害が生じることを防止できる。

本発明の第７の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を液体（１）を介して基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；
投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間へ液体（１）を供給する液体供給機構（１０）と；
基板（Ｐ）を保持して移動可能な基板ステージ（ＰＳＴ）と；
液体供給機構（１０）が液体（１）を供給している間は、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動範囲を第１の範囲（ＳＲ１）に制限し、液体供給機構（１０）が液体（１）の供給を停止している間は、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動範囲を第１の範囲（ＳＲ１）より広い第２の範囲（ＳＲ２）に制限する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第７の態様によれば、液体供給機構が液体を供給している間は、基板ステージの移動範囲を、例えば基板ステージ上に液体を保持可能な第１の範囲に制限することで、液体の漏洩等の不都合を防止できる。一方、液体供給機構が液体の供給を停止している間は、基板ステージの移動範囲を第１の範囲よりも広い第２の範囲とすることで、基板ステージを基板交換位置に移動するなど基板ステージに関する所定の動作を円滑に行うことができる。

本発明の第８の態様によれば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって：
パターン像を基板（Ｐ）上に投影する投影光学系と（ＰＬ）と；
投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（１）を供給する液体供給機構（１０）と；
投影光学系（ＰＬ）の像面側で移動可能なステージ（ＰＳＴ）と；
ステージ（ＰＳＴ）の移動範囲を制御する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備え；
その制御装置（ＣＯＮＴ）が、投影光学系（ＰＬ）とステージ（ＰＳＴ）との間に液体（１）が保持されているときのステージ（ＰＳＴ）の移動範囲を、投影光学系（ＰＬ）とステージ（ＰＳＴ）との間に液体（１）を保持されていないときのステージ（ＰＳＴ）の移動範囲より狭い範囲に制限する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第８の態様によれば、例えばステージ上の基板の露光中は、投影光学系とステージとの間に液体を良好に保持しつづけることが可能となり、投影光学系とステージとの間に液体を保持していない場合には、基板交換などの他の動作を円滑に行うことができる。

本発明の第９の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本発明の第９の態様によれば、異常を検出したときに、所定の装置の駆動を停止するようにしたので、装置の故障等の不都合の発生を防止し、良好な装置環境でデバイス製造を行うことができる。

本発明の第１０の態様に従えば、液体（１）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）の制御方法であって、パターン像を基板（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と、投影光学系（ＰＬ）の像面側へ液体（１）を供給する液体供給機構（１０）と、電気エネルギーを駆動力とする機器（４７、４８）と、気体を吸引する機能を有する機器（４２、ＰＨ）を含む露光装置のコンポーネントから構成され且つ外部関連装置と接続される露光装置の制御方法であって：
投影光学系（ＰＬ）の像面側へ液体（１）を供給することと；
前記コンポーネント及び外部関連装置の少なくとも一つから異常を知らせる信号を受信することと；
前記信号に基づいて、液体供給機構（１０）、電気エネルギーを駆動力とする機器（４７、４８）及び気体を吸引する機能を有する機器（４２、ＰＨ）の少なくとも一種の動作を制限することを含む露光装置（ＥＸ）の制御方法が提供される。

本発明の第１０の態様によれば、露光装置内部または露光装置外部の関連装置に異常が生じ、その異常が基板の露光などに影響を及ぼすような異常を知らせる信号である場合には、液体供給機構（１０）、電気エネルギーを駆動力とする機器（４７、４８）及び気体を吸引する機能を有する機器（４２、ＰＨ）の少なくとも一種の動作を制限することで、液漏れ、それに起因して発生する漏電、吸引装置による液体の吸引などを防止することができる。

本発明によれば、液浸露光に影響を与える露光装置の内部装置または外部の関連装置の異常を検知して、露光用の液体の漏洩や浸入による周辺装置・部材や露光動作に与える影響を抑える、あるいは低減することができるので、高価な露光装置の良好な状態を維持し、精度良い液浸露光処理を行うことができる。これにより、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。

本発明の露光装置の第１実施形態を示す概略構成図である。 基板ステージを示す斜視図である。 投影光学系の先端部近傍、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。 投影光学系の投影領域と液体供給機構及び液体回収機構との位置関係を示す平面図である。 基板ステージに設けられた回収装置を説明するための断面模式図である。 本発明の露光装置の第２実施形態に係る光ファイバを備えた検出器を説明するための模式図である。 本発明の露光装置の第２実施形態に係る光ファイバを備えた検出器を説明するための模式図である。 光ファイバを備えた検出器の配置例を示す側面図である。 図８の平面図である。 光ファイバを備えた検出器の他の配置例を示す側面図である。 光ファイバを備えた検出器の他の実施例を示す平面図である。 光ファイバを備えた検出器の他の配置例を示す斜視図である。 光ファイバを備えた検出器の他の実施例を示す平面図である。 本発明の露光装置の第３実施形態に係るプリズムを備えた検出器を説明するための模式図である。 本発明の露光装置の第３実施形態に係るプリズムを備えた検出器を説明するための模式図である。 プリズムを備えた検出器の配置例を示す平面図である。 プリズムを備えた検出器の他の使用例を示す図である。 プリズムを備えた検出器の他の配置例を示す平面図である。 光ファイバを備えた検出器の他の実施例を示す図である。 本発明の別の実施形態を説明するための図である。 本発明の別の実施形態を説明するための図である。 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。 本発明の露光装置の各種検出器からの検出信号に基づいて制御装置が制御する露光装置外部の関連装置及び露光装置内部の諸装置と制御装置の接続関係を示すブロック図である。 本発明の露光装置の制御装置の制御内容を示すフローチャートである。

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実施形態＞
図１は本発明の露光装置の第１実施形態を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを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、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。制御装置ＣＯＮＴには、露光処理に関して異常が生じたときに警報を発する警報装置Ｋが接続されている。更に、露光装置ＥＸは、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬを支持するメインコラム３を備えている。メインコラム３は、床面に水平に載置されたベースプレート４上に設置されている。メインコラム３には、内側に向けて突出する上側段部３Ａ及び下側段部３Ｂが形成されている。なお、制御装置は、図２３に示したように、露光装置を構成する種々のコンポーネント及び露光装置の外部の関連装置と接続されており、制御装置の制御内容は後述する。

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２０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ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ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部（終端部）の光学素子２と基板Ｐの表面との間に液体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上に投影することによってこの基板Ｐを露光する。

本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ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感光性材料であるフォト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、メインコラム３の上部に固定された支持コラム５により支持されている。照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、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、及び露光光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Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

本実施形態において、液体１には純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（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、その中央部にマスクＭのパターン像を通過させる開口部３４Ａを備えている。メインコラム３の上側段部３Ａには、防振ユニット６を介してマスク定盤３１が支持されている。マスク定盤３１の中央部にも、マスクＭのパターン像を通過させる開口部３４Ｂが形成されている。マスクステージＭＳＴの下面には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）３２が複数設けられている。マスクステージＭＳＴはエアベアリング３２によりマスク定盤３１の上面（ガイド面）３１Ａに対して非接触支持されており、リニアモータ等のマスクステージ駆動機構により、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上にはマスクステージＭＳＴとともに投影光学系ＰＬに対して移動する移動鏡３５が設けられている。また、移動鏡３５に対向する位置にはレーザ干渉計３６が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３６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３６の計測結果に基づいてマスクステージ駆動機構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の位置を制御する。

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。鏡筒ＰＫの外周部にはフランジ部ＦＬＧが設けられている。また、メインコラム３の下側段部３Ｂには、防振ユニット７を介して鏡筒定盤８が支持されている。そして、投影光学系ＰＬのフランジ部ＦＬＧが鏡筒定盤８に係合することによって、投影光学系ＰＬが鏡筒定盤８に支持されている。

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。光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体１が接触する。光学素子２は螢石で形成されている。螢石は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との密着性が高く、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体１で確実に満たすことができる。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。

光学素子２を囲むようにプレート部材２Ｐが設けられている。プレート部材２Ｐの基板Ｐと対向する面（すなわち下面）は平坦面となっている。光学素子２の下面（液体接触面）２ａも平坦面となっており、プレート部材２Ｐの下面と光学素子２の下面とはほぼ面一となっている。これにより、広い範囲で液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、プレート部材２Ｐの下面に、光学素子２同様、表面処理（親液化処理）を施すことができる。

基板ステージ（可動部材）ＰＳＴは、基板ホルダ（基板保持部材）ＰＨを介して基板Ｐを吸着保持して移動可能に設けられており、その下面には複数の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）４２が設けられている。ベースプレート４上には、防振ユニット９を介して基板定盤４１が支持されている。エアベアリング４２は、基板定盤４１の上面（ガイド面）４１Ａに対して気体（エア）を吹き出す吹出口４２Ｂと、基板ステージＰＳＴ下面（軸受面）とガイド面４１Ａとの間の気体を吸引する吸気口４２Ａとを備えており、吹出口４２Ｂからの気体の吹き出しによる反発力と吸気口４２Ａによる吸引力との釣り合いにより、基板ステージＰＳＴ下面とガイド面４１Ａとの間に一定の隙間を保持する。つまり、基板ステージＰＳＴはエアベアリング４２により基板定盤（ベース部材）４１の上面（ガイド面）４１Ａに対して非接触支持されており、リニアモータ等の基板ステージ駆動機構により、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。更に、基板ホルダＰＨは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動機構は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。すなわち、基板ホルダＰＨは、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の表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むとともに、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。

基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）上には、基板ステージＰＳＴとともに投影光学系ＰＬに対して移動する移動鏡４５が設けられている。また、移動鏡４５に対向する位置にはレーザ干渉計４６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４６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４６の計測結果に基づいてリニアモータを含む基板ステージ駆動機構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の位置決めを行う。

また、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）上には、基板Ｐを囲むように補助プレート４３が設けられている（図２参照）。補助プレート４３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の平面を有している。基板Ｐのエッジ領域を露光する場合にも、補助プレート４３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。

また、基板ホルダＰＨのうち補助プレート４３の外側には、基板Ｐの外側に流出した液体１を回収する回収装置６０の回収口（吸引口）６１が設けられている。回収口６１は補助プレート４３を囲むように形成された環状の溝部であって、その内部にはスポンジ状部材や多孔質体等からなる液体吸収部材６２が配置されている。

図２は、基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを駆動する基板ステージ駆動機構を示す概略斜視図である。図２において、基板ステージＰＳＴは、Ｘガイドステージ４４によりＸ軸方向に移動自在に支持されている。基板ステージＰＳＴは、Ｘガイドステージ４４に案内されつつＸリニアモータ４７によりＸ軸方向に所定ストロークで移動可能である。Ｘリニアモータ４７は、Ｘガイドステージ４４にＸ軸方向に延びるように設けられた固定子４７Ａと、この固定子４７Ａに対応して設けられ基板ステージＰＳＴに固定された可動子４７Ｂとを備えている。そして、可動子４７Ｂが固定子４７Ａに対して駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。ここで、基板ステージＰＳＴは、Ｘガイドステージ４４に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ４４に非接触支持された状態でＸリニアモータ４７によりＸ軸方向に移動する。

Ｘガイドステージ４４の長手方向両端には、このＸガイドステージ４４を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ４８が設けられている。Ｙリニアモータ４８のそれぞれは、Ｘガイドステージ４４の長手方向両端に設けられた可動子４８Ｂと、この可動子４８Ｂに対応して設けられた固定子４８Ａとを備えている。そして、可動子４８Ｂが固定子４８Ａに対して駆動することでＸガイドステージ４４が基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ４８のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ４４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４８により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ４４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。

基板定盤４１のＸ軸方向両側のそれぞれには、正面視Ｌ字状に形成され、Ｘガイドステージ４４のＹ軸方向への移動を案内するガイド部４９が設けられている。ガイド部４９はベースプレート４（図１）上に支持されている。本実施形態において、ガイド部４９の平坦部４９Ｂ上に、Ｙリニアモータ４８の固定子４８Ａが設けられている。一方、Ｘガイドステージ４４の下面の長手方向両端部のそれぞれには凹形状の被ガイド部材５０が設けられている。ガイド部４９は被ガイド部５０と係合し、ガイド部４９の上面（ガイド面）４９Ａと被ガイド部材５０の内面とが対向するように設けられている。ガイド部４９のガイド面４９Ａには非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）５１が設けられており、Ｘガイドステージ４４はガイド面４９Ａに対して非接触支持されている。

また、Ｙリニアモータ４８の固定子４８Ａとガイド部４９の平坦部４９Ｂとの間には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）５２が介在されており、固定子４８Ａはエアベアリング５２によりガイド部４９の平坦部４９Ｂに対して非接触支持される。このため、運動量保存の法則によりＸガイドステージ４４及び基板ステージＰＳＴの＋Ｙ方向（−Ｙ方向）の移動に応じて固定子４８Ａが−Ｙ方向（＋Ｙ方向）に移動する。この固定子４８Ａの移動によりＸガイドステージ４４及び基板ステージＰＳＴの移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。すなわち、固定子４８Ａは所謂カウンタマスとしての機能を有している。

図３は、液体供給機構１０、液体回収機構２０、及び投影光学系ＰＬ先端部近傍を示す拡大図である。液体供給機構１０は、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間へ液体１を供給するものであって、液体１を送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１に供給管１５を介して接続され、この液体供給部１１から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給ノズル１４とを備えている。供給ノズル１４は基板Ｐの表面に近接して配置されている。液体供給部１１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１５及び供給ノズル１４を介して基板Ｐ上に液体１を供給する。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、制御装置ＣＯＮＴは液体供給部１１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制御可能である。

供給管１５の途中には、液体供給部１１より基板Ｐ上に供給される液体１の量（単位時間あたりの液体供給量）を計測する流量計１２が設けられている。流量計１２は基板Ｐ上に供給される液体１の量を常時モニタし、その計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。また、供給管１５のうち流量計１２と供給ノズル１４との間には、供給管１５の流路を開閉するバルブ１３が設けられている。バルブ１３の開閉動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御されるようになっている。なお、本実施形態におけるバルブ１３は、例えば停電等により露光装置ＥＸ（制御装置ＣＯＮＴ）の駆動源（電源）が停止した場合に供給管１５の流路を機械的に閉塞する所謂ノーマルオフ方式（ノーマルクローズ方式）となっている。

液体回収機構２０は、液体供給機構１０によって供給された基板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ノズル（吸引口）２１と、回収ノズル２１に回収管２４を介して接続された真空系(吸引系）２５とを備えている。真空
系２５は真空ポンプを含んで構成されており、その動作は制御装置ＣＯＮＴに制御される。真空系２５が駆動することにより、基板Ｐ上の液体１はその周囲の気体（空気）とともに回収ノズル２１を介して回収される。なお、真空系２５として、露光装置に真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。

回収管２４の途中には、回収ノズル２１から吸い込まれた液体１と気体とを分離する気液分離器２２が設けられている。ここで、上述したように、回収ノズル２１からは基板Ｐ上の液体１とともにその周囲の気体も回収される。気液分離器２２は、回収ノズル２１より回収した液体１と気体とを分離する。気液分離器２２としては、例えば複数の穴部を有する管部材に回収した液体と気体とを流通させ、液体を重力作用により前記穴部を介して落下させることで液体と気体とを分離する重力分離方式の装置や、回収した液体と気体とを遠心力を使って分離する遠心分離方式の装置等を採用可能である。そして、真空系２５は、気液分離器２２で分離された気体を吸引するようになっている。

回収管２４のうち、真空系２５と気液分離器２２との間には、気液分離器２２によって分離された気体を乾燥させる乾燥器２３が設けられている。仮に気液分離器２２で分離された気体に液体成分が混在していても、乾燥器２３により気体を乾燥し、その乾燥した気体を真空系２５に流入させることで、液体成分が流入することに起因する真空系２５の故障等の不都合の発生を防止することができる。乾燥器２３としては、例えば気液分離器２２より供給された気体（液体成分が混在している気体）を、その液体の露点以下に冷却することで液体成分を除く方式の装置、例えば冷却器や、その液体の沸点以上に加熱することで液体成分を除く方式の装置、例えばヒーター等を採用可能である。

一方、気液分離器２２で分離された液体１は第２回収管２６を介して液体回収部２８に回収される。液体回収部２８は、回収された液体１を収容するタンク等を備えている。液体回収部２８に回収された液体１は、例えば廃棄されたり、あるいはクリーン化されて液体供給部１１等に戻され再利用される。また、第２回収管２６の途中であって気液分離器２２と液体回収部２８との間には、回収された液体１の量（単位時間あたりの液体回収量）を計測する流量計２７が設けられている。流量計２７は基板Ｐ上から回収された液体１の量を常時モニタし、その計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。上述したように、回収ノズル２１からは基板Ｐ上の液体１とともにその周囲の気体も回収されるが、気液分離器２２で液体１と気体とを分離し、液体成分のみを流量計２７に送ることにより、流量計２７は基板Ｐ上より回収した液体１の量を正確に計測可能となる。

また、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の位置を検出するフォーカス検出系５６を備えている。フォーカス検出系５６は、基板Ｐ上に液体１を介して斜め上方より検出用光束を投射する投光部５６Ａと、基板Ｐで反射した前記検出用光束の反射光を受光する受光部５６Ｂとを備えている。フォーカス検出系５６（受光部５６Ｂ）の受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはフォーカス検出系５６の検出結果に基づいて、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報を検出することができる。また、投光部５６Ａより複数の検出用光束を投射することにより、基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出することができる。

なお、フォーカス検出系５６は、基板Ｐに限らず、投影光学系ＰＬの像面側に配置された物体の表面位置情報を検出することができる。また、フォーカス検出系５６は液体１を介して物体（基板Ｐ）の表面位置情報を検出するものであるが、液浸領域ＡＲ２の外側で液体１を介さずに物体（基板Ｐ）の表面位置情報を検出するフォーカス検出系を採用することもできる。

なお、図１の一部断面図に示すように、液体供給機構１０及び液体回収機構２０は、鏡筒定盤８に対して分離支持されている。これにより、液体供給機構１０及び液体回収機構２０で生じた振動が、鏡筒定盤８を介して投影光学系ＰＬに伝わることがない。

図４は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０と投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１との位置関係を示す平面図である。投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向に細長い矩形状（スリット状）となっており、その投影領域ＡＲ１をＸ軸方向に挟むように、＋Ｘ側に３つの供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃが配置され、−Ｘ側に２つの回収ノズル２１Ａ、２１Ｂが配置されている。そして、供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃは供給管１５を介して液体供給部１１に接続され、回収ノズル２１Ａ、２１Ｂは回収管２４を介して真空系２５に接続されている。また、供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃと回収ノズル２１Ａ、２１Ｂとをほぼ１８０°回転した位置に、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’と、回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’とが配置されている。供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃと回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’とはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’と回収ノズル２１Ａ、２１ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’は供給管１５’を介して液体供給部１１に接続され、回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’は回収管２４’を介して真空系２５に接続されている。なお、供給管１５’の途中には、供給管１５同様、流量計１２’及びバルブ１３’が設けられている。また、回収管２４’の途中には、回収管２４同様、気液分離器２２’及び乾燥器２３’が設けられている。

図５は、基板Ｐの外側に流出した液体１を回収する回収装置６０を示す図である。図５において、回収装置６０は、基板ホルダＰＨ上において補助プレート４３を囲むように環状に形成された回収口（吸引口）６１と、回収口６１に配置され、スポンジ状部材や多孔質セラミックス等の多孔質体からなる液体吸収部材６２とを備えている。液体吸収部材６２は所定幅を有する環状部材であり、液体１を所定量保持可能である。基板ホルダＰＨの内部には、回収口６１と連通する流路６３が形成されており、回収口６１に配置されている液体吸収部材６２の底部は流路６３に接触している。また、基板ホルダＰＨ上の基板Ｐと補助プレート４３との間には複数の液体回収孔６４が設けられている。これら液体回収孔６４も流路６３に接続している。

基板Ｐを保持する基板ホルダ（基板保持部材）ＰＨの上面には、基板Ｐの裏面を支持するための複数の突出部６５が設けられている。これら突出部６５のそれぞれには、基板Ｐを吸着保持するための吸着孔６６が設けられている。そして、吸着孔６６のそれぞれは、基板ホルダＰＨ内部に形成された管路６７に接続している。

回収口６１及び液体回収孔６４のそれぞれに接続されている流路６３は、基板ホルダＰＨ外部に設けられている管路６８の一端部に接続されている。一方、管路６８の他端部は真空ポンプを含む真空系７０に接続されている。管路６８の途中には気液分離器７１が設けられており、気液分離器７１と真空系７０との間には乾燥器７２が設けられている。真空系７０の駆動により回収口６１から液体１がその周囲の気体とともに回収される。また、液体１が基板Ｐと補助プレート４３との間から浸入して、基板Ｐの裏面側に回り込んだとしても、その液体は回収口６４から周囲の気体とともに回収される。真空系７０には、気液分離器７１によって分離され、乾燥器７２によって乾燥された気体が流入する。一方、気液分離器７１によって分離された液体１は、液体１を収容可能なタンク等を備える液体回収部７３に流入する。なお、液体回収部７３に回収された液体１は、例えば廃棄されたり、あるいはクリーン化されて液体供給部１１等に戻され再利用される。

また、吸着孔６６に接続されている管路６７は、基板ホルダＰＨ外部に設けられている管路６９の一端部に接続されている。一方、管路６９の他端部は、基板ホルダＰＨ外部に設けられた真空ポンプを含む真空系７４に接続されている。真空系７４の駆動により、突出部６５に支持された基板Ｐは吸着孔６６に吸着保持される。管路６９の途中には気液分離器７５が設けられており、気液分離器７５と真空系７４との間には乾燥器７６が設けられている。また、気液分離器７５には、液体１を収容可能なタンク等を備える液体回収部７３が接続されている。

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１等を参照しながら説明する。

マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされた後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給部１１を駆動し、供給管１５及び供給ノズル１４を介して単位時間あたり所定量の液体１を基板Ｐ上に供給する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体１の供給に伴って液体回収機構２０の真空系２５を駆動し、回収ノズル２１及び回収管２４を介して単位時間あたり所定量の液体１を回収する。これにより、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐとの間に液体１の液浸領域ＡＲ２が形成される。ここで、液浸領域ＡＲ２を形成するために、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に対する液体供給量と基板Ｐ上からの液体回収量とがほぼ同じ量になるように、液体供給機構１０及び液体回収機構２０のそれぞれを制御する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによりマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンの像を投影光学系ＰＬ及び液体１を介して基板Ｐに投影する。

走査露光時には、投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、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、基板ステージＰＳＴを介して基板Ｐが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、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・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。本実施形態では、基板Ｐの移動方向と平行に、基板Ｐの移動方向と同一方向に液体１を流すように設定されている。つまり、矢印Ｘａ（図４参照）で示す走査方向（−Ｘ方向）に基板Ｐを移動させて走査露光を行う場合には、供給管１５、供給ノズル１４Ａ〜１４Ｃ、回収管２４、及び回収ノズル２１Ａ、２１Ｂを用いて、液体供給機構１０及び液体回収機構２０による液体１の供給及び回収が行われる。すなわち、基板Ｐが−Ｘ方向に移動する際には、供給ノズル１４（１４Ａ〜１４Ｃ）より液体１が投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給されるとともに、回収ノズル２１（２１Ａ、２１Ｂ）より基板Ｐ上の液体１がその周囲の気体とともに回収され、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐとの間を満たすように−Ｘ方向に液体１が流れる。一方、矢印Ｘｂ（図４参照）で示す走査方向（＋Ｘ方向）に基板Ｐを移動させて走査露光を行う場合には、供給管１５’、供給ノズル１４Ａ’〜１４Ｃ’、回収管２４’、及び回収ノズル２１Ａ’、２１Ｂ’を用いて、液体供給機構１０及び液体回収機構２０による液体１の供給及び回収が行われる。すなわち、基板Ｐが＋Ｘ方向に移動する際には、供給ノズル１４’（１４Ａ’〜１４Ｃ’）より液体１が投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給されるとともに、回収ノズル２１’（２１Ａ’、２１Ｂ’）より基板Ｐ上の液体１がその周囲の気体ともに回収され、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐとの間を満たすように＋Ｘ方向に液体１が流れる。この場合、例えば供給ノズル１４を介して供給される液体１は基板Ｐの−Ｘ方向への移動に伴って光学素子２と基板Ｐとの間に引き込まれるようにして流れるので、液体供給機構１０（液体供給部１１）の供給エネルギーが小さくても液体１を光学素子２と基板Ｐとの間に容易に供給できる。そして、走査方向に応じて液体１を流す方向を切り替えることにより、＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向のどちらの方向に基板Ｐを走査する場合にも、光学素子２と基板Ｐとの間を液体１で満たすことができ、高い解像度及び広い焦点深度で露光を行うことができる。

露光処理中、液体供給機構１０に設けられている流量計１２の計測結果、及び液体回収機構２０に設けられている流量計２７の計測結果は、常時、制御装置ＣＯＮＴに出力されている。制御装置ＣＯＮＴは、流量計１２の計測結果、すなわち液体供給機構１０によって基板Ｐ上に供給される液体の量と、流量計２７の計測結果、すなわち液体回収機構２０によって基板Ｐ上より回収された液体の量とを比較し、その比較した結果に基づいて液体供給機構１０のバルブ１３を制御する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上への液体供給量（流量計１２の計測結果）と基板Ｐ上からの液体回収量（流量計２７の計測結果）との差を求め、その求めた差が予め設定されている許容値（しきい値）を越えたかどうかの判断に基づいて、バルブ１３を制御する。ここで、上述したように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に対する液体供給量と基板Ｐ上からの液体回収量とがほぼ同じになるように、液体供給機構１０及び液体回収機構２０のそれぞれを制御しているため、液体供給機構１０による液体供給動作及び液体回収機構２０による液体回収動作のそれぞれが正常に行われている状況であれば、上記求めた差はほぼゼロとなる。

制御装置ＣＯＮＴは、求めた差が許容値以上である場合、すなわち液体回収量が液体供給量に比べて極端に少ない場合、液体回収機構２０の回収動作に異常が生じて十分に液体１を回収できていないと判断する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、例えば液体回収機構２０の真空系２５に故障等の異常が生じたと判断し、液体回収機構２０によって液体１を正常に回収できないことに起因する液体１の漏洩を防止するために、液体供給機構１０のバルブ１３を作動して供給管１５の流路を遮断し、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体１の供給を停止する。このように、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０から基板Ｐ上に供給された液体量と、液体回収機構２０で回収された液体量とを比較し、その比較結果に基づいて液体回収機構２０の回収動作の異常を検出し、液体１が供給過剰になり、異常が検出されたときに基板Ｐ上に対する液体１の供給を停止する。これにより、基板Ｐや基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側への液体１の漏洩、又は不所望箇所への液体１の浸入、あるいはそのような漏洩や浸入による被害の拡大を防止することができる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したときに、漏洩あるいは浸入した液体１の付着に起因する漏電を防止するために、露光装置ＥＸを構成する電気機器への電力供給を停止する。ここで、電気機器としては、基板ステージＰＳＴを動かすためのリニアモータ４７、４８等が挙げられる。これらリニアモータ４７、４８は、基板ステージＰＳＴの外側に漏洩した液体１が付着・浸入しやすい位置にあるため、制御装置ＣＯＮＴは、これらリニアモータ４７、４８に対する電力供給を停止することで、液体１の付着に起因する漏電を防止することができる。また、電気機器としては、リニアモータ４７、４８の他に、例えば基板ステージＰＳＴ上に設けられ、基板ステージＰＳＴに対する露光光ＥＬを受光するためのセンサ（フォトマルなど）が挙げられる。あるいは電気機器として、基板ホルダＰＨのＺ軸方向及び傾斜方向の位置調整をするための例えばピエゾ素子等の各種アクチュエータが挙げられる。また、異常を検出したときに、露光装置ＥＸを構成する全ての電気機器への電力供給を停止することも可能であるし、一部の電気機器への電力供給を停止することも可能である。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したときに、例えばリニアモータや、０〜１５０Ｖ付近で使用されるピエゾ素子や、３００〜９００Ｖ付近で使用されるフォトマル（センサ）などの電気機器（高電圧機器）に対する電力供給を停止することで、漏電の発生を防止し、漏電に起因する周辺装置に対する影響を抑えることができる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したときに、例えば基板ステージＰＳＴを基板定盤４１のガイド面４１Ａに対して非接触で移動させるためのエアベアリング４２の駆動を停止する。エアベアリング４２は、基板定盤４１の上面（ガイド面）４１Ａに対して気体（エア）を吹き出す吹出口４２Ｂと、基板ステージＰＳＴ下面（軸受面）とガイド面４１Ａとの間の気体を吸引する吸気口４２Ａとを備えており、吹出口４２Ｂからの気体の吹き出しによる反発力と吸気口４２Ａによる吸引力との釣り合いにより、基板ステージＰＳＴ下面とガイド面４１Ａとの間に一定の隙間を保持するようになっているが、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したときに、漏洩した液体１がエアベアリング４２の吸気口４２Ａに流入（浸入）することを防止するために、エアベアリング４２の動作、特に吸気口４２Ａからの吸気を停止する。これにより、その吸気口４２Ａに接続する真空系に対して液体１が流入することを防止でき、液体１の流入に起因する真空系の故障等の不都合の発生を防止できる。

また、基板Ｐを保持する突起部６５や吸着孔６６を別部材に設けて、その別部材を基板ホルダＰＨに吸着保持している場合には、制御装置ＣＯＮＴがその別部材を吸着保持するための吸着孔（吸気口）からの吸気を停止するようにしてもよい。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したときに、警報装置Ｋを駆動する。警報装置Ｋは、警告灯、アラーム音、ディスプレイなどを使って警報を発し、これにより、例えば作業者は、露光装置ＥＸに液体１の漏洩や浸入が発生したことを知ることができる。

また、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出したとき、制御装置ＣＯＮＴは、回収装置６０の液体回収量を多くする。具体的には、回収装置６０の真空系７０の駆動量（駆動力）を上昇する。回収装置６０（真空系７０）の駆動は振動源となるため、露光処理中においては、回収装置６０の駆動力を低下あるいは停止していることが好ましいが、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出し、液体１の漏洩の可能性が生じたとき、制御装置ＣＯＮＴは、回収装置６０の駆動力を上昇することで、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側（少なくとも回収口６１より外側）への液体１の漏洩を防止、あるいは漏洩の拡大を防止することができる。

また、基板Ｐの中央付近のショット領域を露光している間は、液体供給機構１０から供給された液体１は液体回収機構２０により回収される。一方、図５に示すように、基板Ｐのエッジ領域を露光処理することによって、液浸領域ＡＲ２が基板Ｐのエッジ領域付近にあるとき、補助プレート４３により投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液体１を保持し続けることができるが、流体１の一部が補助プレート４３の外側に流出する場合があり、流出した流体１は、液体吸収部材６２を配置した回収口６１より回収される。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、上記液体供給機構１０及び液体回収機構２０の駆動開始とともに、回収装置６０の動作を開始している。したがって、回収口６１より回収された液体１は、真空系７０の吸引により、周囲の空気とともに流路６３及び管路６８を介して回収される。また、基板Ｐと補助プレート４３との隙間に流入した液体１は、液体回収孔６４を介して周囲の空気とともに流路６３及び管路６８を介して回収される。このとき、気液分離器７１は、回収口６１から回収された液体１と気体とを分離する。気液分離器７１によって分離された気体は乾燥器７２で乾燥された後に真空系７０に流入する。これにより、真空系７０に液体成分が流入する不都合を防止できる。一方、気液分離器７１によって分離された液体は液体回収部７３に回収される。

なおこのとき、回収装置６０により液体供給機構１０から供給された液体１の一部が回収されるため、液体回収機構２０により回収される液体量が減少し、その結果、液体回収機構２０の流量計２７で計測される液体回収量が減少する。この場合、液体１が漏洩していないにもかかわらず、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の流量計１２及び液体回収機構２０の流量計２７それぞれの計測結果を比較した結果に基づいて、液体回収機構２０の回収動作に異常が生じたと誤った判断を下す可能性がある。そこで、回収装置６０のうち気液分離器７１と液体回収部７３との間に回収した液体の量を計測する流量計を設けておき、制御装置ＣＯＮＴは、その回収装置６０の流量計の計測結果と液体回収機構２０の流量計２７の計測結果とに基づいて全体の液体回収量を求め、求めた全体の液体回収量と液体供給機構１０の流量計１２の計測結果とを比較する。そして、その比較した結果に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の液体回収動作に異常が生じたかどうかを判断し、その判断した結果に基づいて、液体供給機構１０による液体供給動作の停止、電力供給の停止、吸気口から吸気動作の停止などの対処を実行することができる。

また、回収装置６０に設けられた流量計の計測値が予め設定された許容値に対して過剰に大きい値となったとき、制御装置ＣＯＮＴは、多量の液体１が基板Ｐの外側に流出していると判断し、液体１の基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側への漏洩などを防止するために、液体供給機構１０を停止するようにしてもよい。

基板Ｐの外側に流出した液体１は、基板Ｐと補助プレート４３との隙間から侵入して基板Ｐの裏面側に達する場合も考えられる。そして、基板Ｐの裏面側に入り込んだ液体１が基板Ｐを吸着保持するための吸着孔（吸引口）６６に流入する可能性もある。この場合、基板Ｐを吸着保持するために基板ホルダＰＨに設けられている吸着孔６６は、管路６７及び管路６９を介して真空系７４に接続され、その途中には気液分離器７５、及び気液分離器７５で分離された気体を乾燥する乾燥器７６が設けられている。したがって、仮に吸着孔６６に液体１が流入しても、吸着孔６６から流入した液体１は液体回収部７３に回収され、真空系７４に液体成分が流入する不都合を防止することができる。

なお、吸着孔６６から液体１が浸入した場合には基板Ｐの保持などに不具合が生じる可能性があるので、管路６９あるいは気液分離器７５と液体回収部７３との間に流量計を配置して、その流量計によって吸着孔６６からの液体の浸入が検知された場合には異常事態と判断して、上述のような液体供給動作の停止、電力供給停止、吸気口からの吸気の停止の少なくとも一つを実行することもできる。

なお、吸着孔６６に接続する管路６９に気液分離器７５が設けられていない構成の場合は、液体回収機構２０や回収装置６０の回収動作の異常を検出したときに、吸着孔（吸気口）６６への液体１の流入を防止するために、真空系７４（吸引系）の駆動を停止して吸着孔６６からの吸気を停止するようにしてもよい。

以上説明したように、液体１が漏洩あるいは浸入するような異常を検出したときに、液体供給機構１０による基板Ｐ上への液体１の供給を停止するようにしたので、液体１の漏洩を防止、あるいは漏洩の拡大や浸水などを防止することができる。また、液体１が漏洩あるいは浸入するような異常が起きた場合でも、露光装置ＥＸを構成するリニアモータ４７、４８をはじめとする電気機器への電力供給を停止することで、漏電の発生や漏電による被害の拡大を防止することができる。また、エアベアリング４２の吸気口４２Ａや、基板Ｐを吸着保持するために基板ホルダＰＨに設けられた吸着孔６６等の真空系に流通する各吸気口からの吸気を停止することで、この吸気口に接続する真空系に対して液体１が流入するといった不都合の発生を防止することができる。また、回収ノズル２１や回収口６１、あるいは吸着孔６６等の吸引口から液体とともにその周囲の気体を回収する際、吸引口から吸い込まれた液体と気体とを気液分離器で気液分離し、気液分離器によって分離した気体を更に乾燥器で乾燥することにより、真空系に対して液体成分（湿った気体など）が流入する不都合を防止でき、液体が真空系に与える影響を抑えることができる。また、本実施形態は、吸引口から液体をその周囲の気体とともに回収する構成であるが、気液分離器によって回収した液体と気体とを分離することにより、回収した液体量を正確に計測することができる。

なお、上述の実施形態において、液体回収機構２０の回収動作の異常として、真空系２５の故障（動作異常）を例にして説明したが、真空系２５の故障の他に、例えば気液分離器２２の動作異常も挙げられる。つまり、回収ノズル２１を介して基板Ｐ上の液体１を回収できたとしても、気液分離器２２が回収ノズル２１より回収した液体と気体とを十分に分離できず、流量計２７で計測される液体量が所定値より少なくなる状況が生じることが考えられる。この場合、真空系２５に流入する液体成分が多くなるので、真空系２５の故障等を招くため、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給動作を停止するとともに、液体回収機構２０（真空系２５）の液体回収動作を停止することで、液体１の漏洩を防止できるとともに、真空系２５の故障を防止することもできる。

なお、上述の実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に対する液体供給量と基板Ｐ上からの液体回収量とがほぼ同じになるように、液体供給機構１０及び液体回収機構２０のそれぞれを制御している。そのため、液体供給機構１０による液体供給動作及び液体回収機構２０による液体回収動作のそれぞれが正常に行われている状況であれば、上記求めた差はほぼゼロであり、上記許容値はそれに応じて小さい値に予め設定される。一方で、例えば使用する液体１が高い揮発性を有している場合、液体供給機構１０による液体供給動作及び液体回収機構２０による液体回収動作のそれぞれが正常に行われている状況であっても、基板Ｐ上において液体１が揮発し、液体回収機構２０の流量計２７による計測値が液体供給機構１０の流量計１２による計測値に対して小さくなることが考えられる。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、使用する液体１（揮発性）あるいは基板Ｐのおかれている環境に応じて、上記許容値を予め設定し、設定した許容値と上記求めた差との比較結果に基づいて、バルブ１３を制御すればよい。

また、上述の実施形態においては、液体供給機構１０の液体の供給量と液体回収機構２０による液体の回収量とを比較して、液体１の流通状態の異常を見地しているが、液体供給機構１０の供給量のみ、あるいは液体回収機構２０による回収量のみに基づいて、それぞれの異常を検知するようにしてもよい。また、液体の流量に限らず、液体供給機構１０や液体回収機構２０の機械的あるいは電気的な異常が検知された場合にも、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０による液体供給動作の停止、電力供給の停止、吸気口から吸気動作の停止などの対処を実行することができる。

上述の実施形態では、回収ノズル２１からは液体１とともにその周囲の気体も回収されるため、より正確な液体回収量を計測するために、気液分離器２２を使って回収した液体と気体とを分離し、分離した液体量を流量計２７で計測するようにしている。そのため、気液分離器２２の気液分離能力によっても、流量計２７で計測される液体量が変動する可能性がある。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、使用する気液分離器２２（気液分離能力）に応じて、上記許容値を設定することもできる。

なお、上述の実施形態において、液体回収機構２０の液体回収動作の異常が検出されたときに、液体供給機構１０による液体供給動作の停止、電気機器への電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止を全て行うように説明したが、少なくともいずれか１つを実行する構成であってもよい。

なお、上述の実施形態において、液体回収機構２０の回収ノズル２１からは、液体１とともにその周囲の気体も回収するため、流量計２７で回収した液体量を精度良く計測可能とするために、気液分離器２２を使って液体と気体とに分離する構成であるが、液体回収機構２０が、回収ノズル２１から液体１のみを回収する構成である場合、気液分離器２２で液体と気体とを分離することなく、回収した液体の圧力を測定することによって、液体回収量を求めることができる。

ところで、上述の実施形態では、液体回収機構２０の回収動作の異常が検出されたときに、液体供給機構１０による液体供給動作を停止したり、電気機器への電力供給を停止したり、吸気口からの吸気動作を停止する構成であるが、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ（可動部材）ＰＳＴと投影光学系ＰＬとの位置関係の異常が検出されたときに、液体供給動作の停止、電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止のうちの少なくともいずれか１つを実行するようにしてもよい。ここで、基板ステージＰＳＴと投影光学系ＰＬとの異常な位置関係とは、投影光学系ＰＬの下に液体１を保持できない状態であり、Ｚ軸方向及びＸＹ方向のうちの少なくとも一方の位置関係の異常を含む。つまり、たとえ液体供給機構１０の供給動作と液体回収機構２０の回収動作が正常であっても、例えば基板ステージＰＳＴの動作に異常が生じ、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬに対する所望位置に対してＸＹ方向に関してずれた位置に配置された場合、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐとの間に液体１の液浸領域ＡＲ２が良好に形成できない状態（投影光学系ＰＬの下に液体１を保持できない状態）が生じる。この場合、液体１が基板Ｐの外側、基板ホルダＰＨの外側に漏洩したり、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の移動鏡４５が浸水する状況が発生する。すると、液体回収機構２０は所定量の液体１を回収できないため、液体回収機構２０の流量計２７は所定値に対して少ない値の計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、その流量計２７の計測結果に基づいて、液体１の漏洩などが発生するような基板ステージＰＳＴの位置の異常を検出することができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、その異常を検出したときに、液体供給動作の停止、電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止等を実行する。

また、液浸領域ＡＲ２は、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の距離を、液体１の表面張力により液浸領域ＡＲ２を形成可能な程度の所定距離（０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度）に設定することで形成されるが、例えば、基板ステージＰＳＴがＺ軸方向に関して位置制御に不具合が生じた場合、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐとの距離が大きくなり、投影光学系ＰＬの下に液体１を保持できなくなる状況が生じ得る。この場合も、基板Ｐの外側や基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側に液体１が漏洩するなどし、液体回収機構２０は所定量の液体１を回収できないため、液体回収機構２０の流量計２７は所定値に対して少ない値の計測結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、その流量計２７の計測結果に基づいて、液体１の漏洩が発生するような基板ステージＰＳＴの位置の異常を検出することができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、その異常を検出したときに、液体供給動作の停止、電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止等を実行する。

なお、投影光学系ＰＬに対する基板ステージＰＳＴの位置関係の異常を検出するために、液体回収機構２０の流量計２７の計測結果を用いずに、例えば干渉計４６により基板ステージＰＳＴのＸＹ方向の位置を検出し、その位置検出結果に基づいて、位置関係の異常を検出することができる。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計４６による基板ステージ位置検出結果と予め設定されている許容値とを比較し、干渉計４６のステージ位置検出結果が前記許容値を超えたときに、液体１の供給動作の停止等を実行するようにしてもよい。また、フォーカス検出系５６により基板ステージＰＳＴのＺ軸方向の位置を検出し、フォーカス検出系５６によるステージ位置検出結果と予め設定されている許容値とを比較し、フォーカス検出系５６の検出結果が許容値を超えたときに、制御装置ＣＯＮＴは、液体１の供給動作の停止等を実行するようにしてもよい。このように、制御装置ＣＯＮＴは、干渉計４６及びフォーカス検出系５６を含む基板ステージ位置検出装置の検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係の異常を検出し、異常が検出されたときに、液体供給動作の停止、電気機器に対する電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止等を実行することができる。

また、干渉計４６がエラーを発生したときに、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ようにしてもよい。ここで、干渉計４６のエラーとは、干渉計４６自体の故障や、干渉計の測定光の光路上に異物が配置されたなど何らかの原因で基板ステージＰＳＴの位置計測を行うことができなくなった状態を含む。干渉計４６がエラーを発生すると、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴの位置を把握することができず、同時に基板ステージＰＳＴの位置を制御することができなくなる。この場合、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係に異常が生じ、液体１が漏洩・流出するおそれがある。そこで、干渉計４６がエラーを発生したときに、液体供給機構１０による液体供給を停止することで、液体１が漏洩する不都合を防止することができる。
同様に、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向の位置を制御するための計測系（本実施形態においてはフォーカス検出系５６）がエラーを発生した場合に、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係に異常が生じて、液体１が漏洩・流出する虞があるので、制御装置ＣＯＮＴはフォーカス検出５６がエラーを発生した場合に、液体供給機構１０による液体供給動作を停止することができる。

なお、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）と投影光学系ＰＬとのＺ軸方向の位置関係の異常は、フォーカス検出系５６に限らず、静電容量センサなどの非光学式の検出系を用いるようにしてもよい。

また、投影光学系ＰＬの像面と基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）表面との位置関係を、干渉計を用いて管理することもできる。なお、投影光学系ＰＬの像面と機基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）表面との位置関係の管理を干渉計を用いて行うことは、例えばＵＳＰ６，０２０，９６４に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。

また、上述の実施形態では、露光動作中に異常が生じた場合を説明したが、基板Ｐの露光を行っていないときに異常が発生した場合も同様である。

また、上述の実施形態では、液体の供給中に異常が検出されたときに液体の供給を停止するようにしたが、液体の供給を開始するときに、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係などの異常が検出された場合にも、液体の供給開始を停止するようにするとよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の露光装置ＥＸの第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述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。本実施形態では、基板Ｐあるいは基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側などへの液体１の漏れを光ファイバを含む検出器を使って光学的に検出し、液体１の漏れや浸入を検出したときに、液体供給機構１０による液体供給動作の停止、電気機器への電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止のうちの少なくとも１つを実行する。

図６及び図７を参照しながら、液体１の漏れを検出する検出器の検出原理について説明する。本実施形態では検出器として光ファイバを用いる。図６は一般的な光ファイバを示す概略構成図である。図６において、光ファイバ８０’は、光を伝搬するコア部８１と、コア部８１の周囲に設けられ、コア部８１より小さい屈折率を有するクラッド部８２とを備えている。光ファイバ８０’では、光はクラッド部８２より高い屈折率を有するコア部８１に閉じ込められて伝搬される。

図７は、本実施形態に係る光ファイバ８０を示す概略構成図である。図７において、光ファイバ８０は、光を伝搬するコア部８１を有しており、その周囲にはクラッド部が設けられていない光ファイバ（クラッドレスファイバ）である。光ファイバ８０のコア部８１は、その周囲の気体（本実施形態では空気）の屈折率ｎａより高い屈折率ｎｃを有し、且つ液体（本実施形態では純水）１の屈折率ｎｗより低い屈折率を有している（ｎａ＜ｎｃ＜ｎｗ）。そのため、光ファイバ８０の周囲が空気で満たされている場合、光の入射角θ０が全反射条件ｓｉｎθ０＞ｎａ／ｎｃを満たしている限り、光は空気より高い屈折率ｎｃを有するコア部８１に閉じ込められて伝搬される。つまり、光ファイバ８０の入射端部から入射した光はその光量を大きく減衰せずに射出端部より射出する。ところが、液体（純水）１が光ファイバ８０の表面に付着した場合、ｎｃ＜ｎｗであるので、水が付着している箇所ではいずれの入射角でも全反射条件ｓｉｎθ０＝ｎｗ／ｎｃを満たすことができず、その液体１と光ファイバ８０との界面で全反射が生じないため、光は光ファイバ８０の液体付着部分から外部に漏洩する。したがって、光ファイバ８０の入射端部から入射した光の光量は射出端部より射出する際に減少している。そこで、露光装置ＥＸの所定位置にこの光ファイバ８０を設置しておき、この光ファイバ８０の射出端部の光量を計測することで、制御装置ＣＯＮＴは、光ファイバ８０に液体１が付着したかどうか、つまり液体１が漏洩したかどうかを検出することができる。なお、空気の屈折率は１程度であり、水の屈折率は１．４〜１．６程度であるため、コア部８１は例えば１．２程度の屈折率を有する材料（石英、特定組成のガラス等）により構成されていることが好ましい。

また、光ファイバ８０の射出端部より射出する光の減衰量によって、光ファイバ８０に付着した液体１の量についても求めることができる。すなわち、光の減衰量は光ファイバに液体１が付着している部分の面積に依存し、光ファイバ８０の周囲に少量の液体１が付着した場合には射出端部における光の減衰量は小さく、大量の液体１が付着した場合には減衰量は大きい。したがって、液体１が付着している部分の面積は液体の漏洩量に依存すると考えられるので、光ファイバ８０の射出端部における光量を計測することによって、液体１の漏洩量を求めることができる。更に、光ファイバ射出端部における光量の計測値を予め設定した複数のしきい値（基準値）と比較し、各しきい値を越えた場合にそれぞれ特定の信号を発するようにすることにより、液体１の漏洩量を段階的に検出することができる。

図８は、上記検出器の光ファイバ８０を基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の周囲に配置した状態を示す側面図であり、図９は平面図である。図８及び図９に示すように、光ファイバ８０は、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の周囲を巻くように配置されている。そして、光ファイバ８０の入射端部には、光ファイバ８０に対して光を入射可能な投光部８３が接続され、光ファイバ８０の射出端部には、光ファイバ８０を伝搬して射出端部より射出した光を受光可能な受光部８４が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、投光部８３から光ファイバ８０に入射したときの光の光量と、受光部８４で受光した光の光量とに基づいて、光ファイバ８０の入射端部に対する射出端部の光の減衰率を求め、その求めた結果に基づいて、光ファイバ８０に液体１が付着したかどうか、すなわち基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側に液体１が漏洩したかどうかを判断する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体１が漏洩したと判断したとき、液体供給機構１０による液体の供給動作の停止、電気機器に対する電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止等を実行する。

なお、光ファイバ８０を基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の上面、特に回収口６１の周りに配置するようにしてもよいし、移動鏡４５の浸水（浸液）をチェックするために、移動鏡４５またはその周囲に配置してもよい。

図１０は、光ファイバ８０を、基板ステージＰＳＴの下面に設けられたエアベアリング４２の周囲、及び基板ステージＰＳＴを移動可能に支持する基板定盤（ベース部材）４１の周囲に配置した例を示す図である。光ファイバ８０は任意に屈曲可能であるため、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）、エアベアリング４２、及び基板定盤４１等の液体１が漏洩し易い任意の位置に巻きつけるようにして取り付けることができ、自由に引き回して任意の形態で配置可能である。特に、エアベアリング４２の周りに光ファイバ８０を取り付けることで、エアベアリング４２近傍に液体１が付着（漏洩）したかどうかを良好に検出することができ、エアベアリング４２の吸気口４２Ａに液体１が流入する不都合を未然に防止することができる。

ところで、上述した光ファイバ８０においては、入射端から射出端までの距離が長いと、光ファイバ８０に液体１が付着した位置、すなわち液体１の漏洩位置を特定することが困難な場合がある。そこで、図１１に示すように、複数の光ファイバ８０をマトリクス状に２次元的に配置することによって、液体１の漏洩位置を特定することができる。図１１において、検出器９０は、第１の方向（Ｙ軸方向）を長手方向とし、第１の方向と直交する第２の方向（Ｘ軸方向）に複数並んで設けられた第１光ファイバ８０Ａと、第２の方向を長手方向とし、第１の方向に複数並んで設けられた第２光ファイバ８０Ｂとを備えている。これら複数の第１、第２光ファイバ８０Ａ、８０Ｂがマトリクス状（網目状）に配置されている。複数の第１光ファイバ８０Ａそれぞれの入射端部は集合しており、その集合部と集合ファイバ８５Ａの射出端部とが接続されている。そして、集合ファイバ８５Ａの入射端部は投光部８３Ａに接続されている。一方、複数の第１光ファイバ８０Ａそれぞれの射出端部は、例えば１次元ＣＣＤラインセンサ等からなる受光部８４Ａに接続されている。同様に、複数の第２光ファイバ８０Ｂそれぞれの入射端部は集合しており、その集合部と集合ファイバ８５Ｂの射出端部とが接続されている。そして、集合ファイバ８５Ｂの入射端部は投光部８３Ｂに接続されている。一方、複数の第２光ファイバ８０Ｂそれぞれの射出端部は、例えば１次元ＣＣＤラインセンサ等からなる受光部８４Ｂに接続されている。

投光部８３Ａから射出された光は、集合ファイバ８５Ａを伝搬した後、複数の第１光ファイバ８０Ａのそれぞれに分岐される。第１光ファイバ８０Ａそれぞれの入射端部から入射した光は、第１光ファイバ８０Ａを伝搬した後、射出端部より射出され、受光部８４Ａに受光される。受光部８４Ａは複数の第１光ファイバ８０Ａそれぞれの射出端部より射出された光の光量のそれぞれを検出する。ここで、図１１に示すように、複数の第１光ファイバ８０Ａのうち特定の第１光ファイバ８０ＡＬ上に液体１が付着している場合、その第１光ファイバ８０ＡＬの射出端部での光量が低下する。受光部８４Ａの受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。同様に、投光部８３Ｂから射出された光は、集合ファイバ８５Ｂを伝搬した後、複数の第２光ファイバ８０Ｂのそれぞれに分岐される。第２光ファイバ８０Ｂそれぞれの入射端部から入射した光は、第２光ファイバ８０Ｂを伝搬した後、射出端部より射出され、受光部８４Ｂに受光される。受光部８４Ｂは複数の第２光ファイバ８０Ｂそれぞれの射出端部より射出された光の光量のそれぞれを検出する。ここで、図１１に示すように、複数の第２光ファイバ８０Ｂのうち特定の第２光ファイバ８０ＢＬ上に液体１が付着している場合、その第２光ファイバ８０ＢＬの射出端部での光量が低下する。受光部８４Ｂの受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、受光部８４Ａ、８４Ｂそれぞれの受光結果に基づいて、液体１の漏洩位置（検出器９０に対して漏洩した液体１が付着した位置）が、第１光ファイバ８０ＡＬと第２光ファイバ８０ＢＬとの交点付近であることを特定することができる。

図１２は、マトリクス状に配置された光ファイバ８０Ａ、８０Ｂを有する検出器９０が、基板ステージＰＳＴを駆動する電磁駆動源であるリニアモータ４７（固定子４７Ａ）に配置されている例を示す図である。検出器９０をリニアモータ４７に配置することにより、基板ステージＰＳＴの外側に漏洩し、リニアモータ４７上に付着した液体１の位置を特定することができる。漏洩した液体１の位置が特定されることにより、例えば漏洩した液体１の除去作業を効率良く行うことができる。

なお、液体１が水であってその漏洩した液体（水）を除去する場合、無水アルコールを使って除去作業（拭き取り作業）を行うことにより、水を良好に除去することができ、またアルコールは直ちに揮発するため、除去作業を円滑に行うことができる。

なお、図１３に示す模式図のように、光ファイバ８０の入射端部よりパルス光を入射することで、光ファイバ８０の表面に付着した液体１の位置を特定することができる。光ファイバ８０の表面に液体１が付着している場合、光ファイバ８０の入射端部から入射したパルス光Ｌ１が液体１の付着位置で反射し、その反射光Ｌ２が再び入射端部側に戻ってくる現象が生じる。そこで、入射側に偏光ビームスプリッターなどの光学素子を設け、反射光を光学素子で受光器に導いて検出する。検出結果から、パルス光Ｌ１を光ファイバ８０に入射したタイミングと反射光Ｌ２が入射端部で受光されるタイミングとの時間差、及び光ファイバ８０を伝搬する光速度に基づいて、入射端部と液体１の付着位置との距離を求めることができ、これにより液体１の付着位置（液体１の漏洩位置）を特定することができる。なお、光ファイバ８０を伝搬する光速度は、光ファイバ８０（コア部８１）の形成材料に応じて変化するため、この光ファイバ８０の形成材料に基づいて求めることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の露光装置ＥＸの第３実施形態について説明する。本実施形態では、液体１の漏れをプリズム（光学素子）を含む検出器を使って光学的に検出し、液体１の漏れを検出したときに、液体供給機構１０による液体供給動作の停止、電気機器への電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止のうちの少なくとも１つを実行する。

図１４及び図１５を参照しながら、液体１の漏れを検出する検出器の検出原理について説明する。本実施形態では検出器としてプリズムを用いる。図１４は、プリズムを使った検出器１００の概略構成を示す図である。図１４において、検出器１００は、プリズム１０１と、プリズム１０１の第１面１０１Ａに取り付けられ、プリズム１０１に対して光を投射する投光部１０２と、プリズム１０１の第２面１０１Ｂに取り付けられ、投光部１０２から射出された光のプリズム１０１の第３面１０１Ｃでの反射光を受光する受光部１０３とを備えている。なお、第１面１０１Ａと第２面１０１Ｂとはほぼ直角となっている。

プリズム１０１は、その周囲の気体（本実施形態では空気）より高い屈折率を有し、且つ液体（本実施形態では純水）１より低い屈折率を有している。そして、プリズム１０１の周囲が空気で満たされている場合、投光部１０２から第３面１０１Ｃに投射された光は、第３面１０１Ｃで全反射するようにプリズムの屈折率が選定されている。そのため、投光部１０２から射出した光はその光量を大きく減衰せずに受光部１０３に受光される。

図１５は、検出器１００のプリズム１０１の第３面１０１Ｃに液体１が付着した状態を示す図である。図１５において、投光部１０２から第３面１０１Ｃに投射された光は、液体１の存在により第３面１０１Ｃで全反射せず、一部（又は全部）の光成分がプリズム１０１の液体付着部分から外部に漏洩する。そのため、投光部１０２から射出した光のうち第２面１０１Ｂに達する光成分の光量が減衰するため、受光部１０３は、受光した光量（光情報）に基づいて、プリズム１０１の第３面１０１Ｃに液体１が付着したかどうかを検出することができる。そこで、露光装置ＥＸの所定位置にこのプリズム１０１を備えた検出器１００を設置しておくことで、制御装置ＣＯＮＴは、受光部１０３の受光結果に基づいて、プリズム１０１に液体１が付着したかどうか、つまり液体１が漏洩したかどうかを検出することができる。

図１６は、上記プリズム１０１を有する検出器１００を基板ステージＰＳＴの周囲に配置した例を示す平面図である。図１６において、検出器１００は、プリズム１０１の第３面１０１Ｃを上側に向けた状態で基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の周囲に所定間隔で複数取り付けられている。制御装置ＣＯＮＴは、各検出器１００の投光部１０２からプリズム１０１に入射したときの光の光量と、受光部１０３で受光した光の光量とに基づいて、プリズム１０１への入射光量に対する射出光量の減衰率を求め、その求めた結果に基づいて、プリズム１０１に液体１が付着したかどうか、すなわち基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）の外側に液体１が漏洩したかどうかを判断する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体１が漏洩したと判断したとき、液体供給機構１０による液体の供給動作の停止、電気機器に対する電力供給の停止、及び吸気口からの吸気動作の停止等を実行する。

本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、複数の検出器１００それぞれの検出結果と、それら検出器１００の取り付け位置情報とに基づいて、液体１の漏洩位置を容易に特定することができる。また、プリズム１０１は比較的小さいため、露光装置ＥＸの任意の位置に容易に取り付けることができ、設置作業性も良い。

上述した検出器１００は、水位計（液位計）にも適用可能である。図１７は、液体（水）１を収容可能なタンク１１０の壁面に、高さ方向（Ｚ軸方向）に検出器１００が複数並んで取り付けられている例を示す模式図である。タンク１１０の壁面は透明であり、検出器１００はプリズム１０１の第３面１０１Ｃをタンク１１０の壁面に接するように取り付けられている。複数の検出器１００のうち、タンク１１０内の液体１を検出した検出器１００（受光部１０３）の受光信号は、液体１を検出していない検出器１００（受光部１０３）受光信号より低い値を示すため、制御装置ＣＯＮＴは、複数の検出器１００それぞれの検出結果（受光結果）と、その複数の検出器１００それぞれのタンク１１０に対する取り付け位置情報とに基づいて、タンク１１０内の液体１の液位（水位）を求めることができ、これによりタンク１１０内の液体量を求めることができる。

図１８は、水位計を構成する検出器１００を備えたタンク１１０を、液体回収機構２０の一部に適用した例を示す概略構成図である。図１８に示す液体回収機構２０は、回収ノズル２１と、回収ノズル２１に回収管２４を介して接続された真空系２５と、回収管２４の途中に設けられた気液分離器２２及び乾燥器２３とを備えている。そして、気液分離器２２で分離された液体１は第２回収管２６を介して、検出器１００を備えたタンク１１０に収容されるようになっている。つまり、本実施形態では、図３を参照して説明した液体回収機構２０の流量計２７に代えて、タンク１１０が設けられた構成となっている。検出器１００の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは検出器１００の検出結果に基づいて、回収ノズル２１を介して回収した液体量を求める。そして、制御装置ＣＯＮＴは、回収ノズル２１より回収した液体量と、液体供給機構１０から供給した液体量とを比較することによって、液体回収機構２０の回収動作の異常を検出することができる。また、タンク１１０には管路２８Ａを介して液体回収部２８が接続されており、その管路２８Ａの途中にはバルブ２８Ｂが設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、タンク１１０が所定量以上に満たされたときに（あるいは定期的に）バルブ２８Ｂを作動して流路２８Ａを開放し、タンク１１０内の液体１を液体回収部２８で回収する。

また、図１８に示す実施形態においては、供給管１５及び回収管２４のそれぞれに検出器１００が取り付けられている。ここで、供給管１５及び回収管２４のそれぞれは透明材料により形成されており、それらの管の外表面に検出器１００の検出面１００ｃが密着するように検出器１００が取り付けられている。供給管１５に取り付けられている検出器１００の受光部１０３の受光結果に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、供給管１５に液体１が流通しているかどうかを検出することができる。つまり、供給管１５に液体１が流通していない場合に比べて、流通している場合の方が、受光部１０３の受光信号の値は小さくなるため、制御装置ＣＯＮＴは、受光部１０３の受光結果に基づいて、供給管１５に液体１が流通しているかどうか、すなわち液体供給機構１０の供給動作が正常に行われているかどうかを検出することができる。同様に、制御装置ＣＯＮＴは、回収管２４に取り付けられている検出器１００の受光部１０３の受光結果に基づいて、回収管２４に液体１が流通しているかどうか、すなわち液体回収機構２０の回収動作が正常に行われているかどうかを検出することができる。このように、検出器１００は、供給管あるいは回収管に液体１が流通しているかどうかを光学的に検出する液体有無センサとして用いることもできる。

また、プリズム１０１を有する検出器１００を、例えば投影光学系ＰＬの先端部近傍（光学素子２の近傍）に取り付けることにより、この検出器１００を使って、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液体１が満たされているかどうかを検出することも可能である。

なお、上述の実施形態では、液体１の漏れや液体１の有無を光ファイバ８０やプリズム１０１を使って光学的に検出しているが、静電容量センサ等を使って電気的に検出するようにしてもよい。

また、液体１が水である場合、一定間隔離間した２本の電線からなり、該２本の電線間の導通の有無により液体１の漏れを検出する漏水センサによって液体１の漏れや液体１の有無を電気的に検出することもできる。本実施形態においては液体１として水を用いているので、上記構成の漏水センサを用いることができる。なお、液体１として超純水を用いる場合、超純水は導電性がないため上記構成の漏水センサでは液体１の有無を検出することができない。その場合、離間した２本の電線の被覆に予め電解物質を含有させておけば、超純水が浸潤した時点で導電性を得るので、上記構成の漏水センサで超純水である液体１を検出することができる。

なお、上述の各実施形態の特徴部分を組み合わせて使用可能であることは言うまでもない。例えば、リニアモータ周辺に光ファイバ８０を敷設し、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）周りにプリズム１０１を有する検出器１００を配置するといったことが可能である。

また、光ファイバやプリズムは、上述した全ての位置に設置しなくてもよく、基板ステージＰＳＴの内部や、光電検出器やピエゾ素子などのアクチュエータの近くなど必要に応じて設置すればよい。

また、図８〜図１０を参照して説明したように、光ファイバ８０を基板ステージＰＳＴの周囲や基板定盤４１の周囲を巻くように配置することができるが、図１９（ｂ）の側面図に示すように、基板ステージＰＳＴの周囲に第１光ファイバ８０Ｃを設け、基板定盤４１の周囲に第２光ファイバ８０Ｄを設けるといったように、組み合わせて設けることももちろん可能である。更に、光ファイバ８０（８０Ｅ）は、基板ステージＰＳＴ上に設けられた回収口６１の内部に配置されてもよい。上述した実施形態同様、図１９において、基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの周囲を囲むように形成された補助プレート４３と、その外側に設けられた回収口６１とを備えている。補助プレート４３は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの周囲に設けられ、この基板Ｐの表面とほぼ面一な平坦面（平坦部）４３Ａを有している。平坦面４３Ａは基板Ｐの周囲を囲むように環状に設けられている。また、補助プレート４３（平坦面４３Ａ）の外側には回収口６１が設けられている。回収口６１は、補助プレート４３（基板Ｐ）を囲むように形成された環状の溝部である。本実施形態においては、回収口６１の内側には液体吸収部材（６２）は配置されていない。そして、図１９（ａ）の平面図に示すように、光ファイバ８０Ｅは、環状に形成された回収口６１の全周に亘って配置されている。回収口６１の内部に、液体１の有無を検出する光ファイバ８０Ｅを設けたことにより、基板Ｐ上から液体１が漏洩しても、漏洩した液体１が拡散する前に、光ファイバ８０Ｅで漏洩した液体１を検出することができる。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、光ファイバ８０Ｅが液体１の存在を検出したときに、バルブ１３を使って液体供給機構１０の液体供給動作を停止する等の適切な処置を講ずることで、液体１の拡散や基板ステージＰＳＴ上からの漏洩を防止することができる。なお、光ファイバ８０Ｅを回収口６１の内部に配置したとき、その回収口６１に液体吸収部材（６２）を配置してもよい。

また、図１９（ｂ）に示すように、液体１の有無を検知する光ファイバ８０が露光装置ＥＸ（基板ステージＰＳＴ）の複数の所定位置のそれぞれに設けられている場合、これら複数の光ファイバ８０の検出結果に応じて、制御装置ＣＯＮＴは、露光装置ＥＸの動作を制御するようにしてもよい。例えば制御装置ＣＯＮＴは、複数の光ファイバ８０のうち、液体１を検出した光ファイバ８０の位置に応じて、液体供給機構１０による液体供給の停止と、電気機器への電力供給の停止との少なくとも一方の動作を選択する。

具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴに設けられた第１光ファイバ８０Ｃが液体１の存在を検知したときに、液体供給機構１０の液体供給動作を停止し、基板定盤４１に設けられた第２光ファイバ８０Ｄが液体１の存在を検知したときに、所定の電気機器への電力供給を停止する。ここで、所定の電気機器とは、基板ステージＰＳＴを駆動するリニアモータ４７、４８や、基板定盤４１を防振支持する防振ユニット９等が挙げられる。

基板ステージＰＳＴに設けられた第１光ファイバ８０Ｃが液体１の存在を検知し、基板定盤４１に設けられた第２光ファイバ８０Ｄが液体１の存在を検知していないときは、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを駆動するリニアモータ４７、４８や防振ユニット９までは漏洩した液体１が及んでいないと判断する。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、漏洩した液体１の拡散範囲は比較的狭い範囲であると判断する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給動作の停止は実行するが、リニアモータ４７、４８や防振ユニット９への電力供給は継続する。一方、基板定盤４１に設けられた第２光ファイバ８０Ｄが液体１の存在を検知したときは、制御装置ＣＯＮＴは、リニアモータ４７、４８や防振ユニット９にまで漏洩した液体１が及んでいると判断する。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、漏洩した液体１の拡散範囲は比較的広い範囲であると判断する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給動作を停止するとともに、リニアモータ４７、４８と防振ユニット９との少なくとも一方への電力供給を停止する。なお、第２光ファイバ８０Ｄが液体１の存在を検知したとき、制御装置ＣＯＮＴは、リニアモータ４７、４８あるいは防振ユニット９への電力供給の停止は実行するが、露光装置ＥＸ全体への電力供給の停止は実行しないことが好ましい。露光装置ＥＸ全体への電力供給を停止すると、その後の復帰作業及び安定化に長時間を要するためである。

このように、互いに別の位置に設けられた第１光ファイバ８０Ｃ及び第２光ファイバ８０Ｄの検出結果に応じて、露光装置ＥＸの動作を制御するようにしたので、漏洩した液体１の拡散範囲に応じた適切な処置を講ずることができる。したがって、液体１の漏洩が発生した後の復帰作業にかかる時間を短縮することができ、露光装置ＥＸの稼働率の低下を防止できる。そして、基板ステージＰＳＴに設けられた第１光ファイバ８０Ｃが液体１の存在を検知したときは、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止し、電気機器への電力供給は継続することで、復帰作業や安定化にかかる時間を最小限に抑えることができる。一方、基板定盤４１に設けられた第２光ファイバ８０Ｄが液体１の存在を検知したときは、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを駆動するリニアモータ４７、４８や防振ユニット９への電力供給を停止する。こうすることにより、広い範囲に漏洩した液体が拡散しても、漏電や故障などといった損害が生じることを防止できる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、光ファイバ８０で検出した液体１の量に応じて、露光装置ＥＸの動作を制御するようにしてもよい。例えば制御装置ＣＯＮＴは、光ファイバ８０で検出した液体１の量に応じて、液体供給機構１０の液体供給動作の停止と、電気機器への電力供給の停止との少なくとも一方の動作を選択する。

具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、第１光ファイバ８０Ｃと第２光ファイバ８０Ｄとの少なくとも一方が、予め定められている第１基準値以上の量の液体１を検知したときに、液体供給機構１０の液体供給動作を停止し、第２基準値以上の量の液体１を検知したときに、基板ステージＰＳＴを駆動するリニアモータ４７、４８や、基板定盤４１を防振支持する防振ユニット９等の電気機器への電力供給を停止する。ここで、第２基準値のほうが第１基準値よりも大きい値である。

制御装置ＣＯＮＴは、第１光ファイバ８０Ｃ及び第２光ファイバ８０Ｄの少なくともいずれか一方で検出した液体１の量が、第１基準値以上であって第２基準値未満であると判断したとき、漏洩した液体１の量は比較的少量であると判断する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給動作の停止は実行するが、リニアモータ４７、４８や防振ユニット９への電力供給は継続する。一方、制御装置ＣＯＮＴは、第１光ファイバ８０Ｃ及び第２光ファイバ８０Ｄの少なくともいずれか一方で検出した液体１の量が、第２基準値以上であると判断したとき、漏洩した液体１の量は多量であると判断する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給動作を停止するとともに、リニアモータ４７、４８と防振ユニット９との少なくとも一方への電力供給を停止する。なお、光ファイバ８０Ｃ、８０Ｄが第２基準値以上の量の液体１を検知したとき、制御装置ＣＯＮＴは、リニアモータ４７、４８あるいは防振ユニット９への電力供給の停止は実行するが、露光装置ＥＸ全体への電力供給の停止は実行しないことが好ましい。露光装置ＥＸ全体への電力供給を停止すると、その後の復帰作業及び安定化に長時間を要するためである。

このように、光ファイバ８０で検出した液体１の量に応じて、露光装置ＥＸの動作を制御することも可能であり、この場合においても、漏洩した液体１の量に応じた適切な処置を講ずることができる。したがって、液体１の漏洩が発生した後の復帰作業にかかる時間を短縮することができ、露光装置ＥＸの稼働率の低下を防止できる。

なお、上述した実施形態では、１本の光ファイバ８０を基板ステージＰＳＴ及び基板定盤４１の周囲を囲むように配置したが、複数の光ファイバで基板ステージＰＳＴ及び基板定盤４１の周囲を囲むようにすることもできる。例えば、基板定盤４１の４辺に１本ずつ光ファイバ８０を配置し、計４本の光ファイバ８０で基板定盤４１の周囲を囲むことができる。このようにすれば、そのうちの１本の光ファイバが液体１を検出した場合、どの光ファイバが反応しているかを調べることにより液体１の漏洩場所を容易に特定することができる。

また、上述したように、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係が異常となったときなどに、投影光学系ＰＬの下に液体１を保持できず、液体１が漏洩する不都合が生じる。そこで、液体１の漏洩を防止するために、基板ステージＰＳＴの移動範囲を制限するようにしてもよい。このことについて図２０を参照しながら説明する。

図２０において、基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐ（あるいはダミー基板ＤＰ）表面及びこの基板Ｐ表面と面一な補助プレート４３の平坦面４３Ａを含む平坦領域である第１領域ＬＡ１を有している。また、この第１領域ＬＡ１と対向する位置には、投影光学系ＰＬの像面側先端面（下面）２ａ及びこの下面２ａと面一なプレート部材２Ｐの下面の一部を含む平坦領域である第２領域ＬＡ２が設けられている。ここで液体１は、基板ステージＰＳＴ上の第１の平坦面と、投影光学系ＰＬの先端面２ａを含み前記第１の平坦面と対向する第２の平坦面との間に保持されて液浸領域ＡＲ２を形成する。したがって、上記基板ステージＰＳＴ上の第１領域ＬＡ１と、この第１領域ＬＡ１と対向し投影光学系ＰＬの先端面２ａを含む第２領域ＬＡ２とが液体保持可能領域である。そして、液体１は、第１領域ＬＡ１の一部と第２領域ＬＡ２との間に保持されて液浸領域ＡＲ２を形成する。

なお、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２は必ずしも平坦面である必要はなく、液体１が保持可能であれば、表面に曲面や凹凸があってもよい。

本実施形態においては、液浸領域ＡＲ２の液体１は、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２の周囲に配置された液体供給口１４Ｋを有する供給ノズル１４及び液体回収口２１Ｋを有する回収ノズル２１の一部にも接触している。つまり、液体１を保持可能な第２領域ＬＡ２は、供給ノズル１４及び回収ノズル２１の液体接触面を含んで構成されている。

そして、本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に応じて、基板ステージＰＳＴの移動を制限する。具体的には、図２０（ａ）に示すように、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に液体１を保持している場合において、図２０（ｂ）に示すような第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係までは液体１を保持することができる。しかし、図２０（ｂ）に示す位置関係よりも基板ステージＰＳＴが＋Ｘ方向に移動した場合には、液浸領域ＡＲ２の一部が第１領域ＬＡ１よりも外側に出て、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に液体１を保持できない状況が発生する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に異常が生じたと判断し、基板ステージＰＳＴの移動を制限する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴの移動を停止する。これにより、液体１の流出などの不都合を防止できる。

ここで、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に異常が生じたか否かを、干渉計４６の計測結果によって判断することができる。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計４６によって基板ステージＰＳＴのＸＹ方向の位置を検出し、その位置検出結果に基づいて、第２領域ＬＡ２に対する第１領域ＬＡ１の位置情報、すなわち第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係を求める。第１領域ＬＡ１及び第２領域ＬＡ２それぞれの大きさに関する情報は、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶されている。また、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に形成される液浸領域ＡＲ２の大きさに関する情報も、例えば実験やシミュレーションによって予め求められており、制御装置ＣＯＮＴに記憶されている。更には、制御装置ＣＯＮＴには、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に関する異常値が予め求められており、制御装置ＣＯＮＴに記憶されている。ここで、前記異常値とは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に液体１を保持できない位置関係となる値（相対距離）であり、第２領域ＬＡ２に対して第１領域ＬＡ１が上記異常値を超えたときには、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に液体１を保持することができない。

制御装置ＣＯＮＴは、干渉計４６の計測結果に基づいて、第２領域ＬＡ２に対する第１領域ＬＡ１の位置が前記異常値を超えたときに、基板ステージＰＳＴの移動を制限（停止）する。こうすることにより、液体１の流出等の不都合を防止できる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、干渉計４６の計測結果に基づいて、第２領域ＬＡ２に対する第１領域ＬＡ１の位置が前記異常値を超えたときに、基板ステージＰＳＴの移動を停止するかわりに、基板ステージＰＳＴの移動方向を変えるようにしてもよい。具体的には、図２０において、基板ステージＰＳＴが＋Ｘ方向に移動することによって、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１に対して異常な位置関係になったとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを例えば−Ｘ方向に移動させる。こうすることによっても、液体１の流出等の不都合を防止できる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に異常が生じて、第２領域ＬＡ２に対する第１領域ＬＡ１の位置が前記異常値を超えたときに、液体供給機構（１０）の動作を制限するようにしてもよい。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に異常が生じたとき、液体供給機構（１０）による液体供給動作を停止する。こうすることによっても、液体１の流出等の不都合を防止できる。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１に対して異常な位置関係になったとき、液体供給機構（１０）による液体供給量（単位時間あたりの液体供給量）を低減する。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との位置関係に異常が生じたとき、リニアモータ（４７、４８）や防振装置（９）への電力供給を停止したり、吸気口（４２Ａ）からの吸気を停止するようにしてもよい。

一方で、例えば基板Ｐの液浸露光終了後、液体供給機構（１０）による液体供給を停止し、液体回収機構（２０）によって基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ）上の液体１を回収した後は、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間には液体１は保持されていない。その場合、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴの移動の制限を解除する。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構（１０）が液体１を供給している間は、基板ステージＰＳＴの移動範囲を、第１領域ＬＡ１と第２領域ＬＡ２との間に液体１を保持できる第１の範囲に制限し、液体供給機構（１０）が液体１の供給を停止している間は、前記第１の範囲より広い第２の範囲に制限する。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）との間に液体１を保持している場合には、基板ステージＰＳＴの移動範囲を第１の範囲に制限し、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）との間に液体１を保持していない場合には、第１範囲よりも広い第２範囲内での基板ステージＰＳＴの移動を許容している。こうすることにより、例えば基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）との間に液体１を良好に保持しつづけることが可能となり、例えばその後の動作である基板ステージＰＳＴが基板Ｐのロード・アンロード位置まで移動する動作などの所定の動作を円滑に行うことができる。

＜第４実施形態＞
図２１は本発明の第４実施形態を示す図であって、図２１（ａ）は側面図、図２１（ｂ）は基板ステージを上方から見た平面図である。図２１（ａ）において、投影光学系ＰＬの光学素子２の周囲には、液体供給口１４Ｋ及び液体回収口２１Ｋを有するノズル部材１８が設けられている。本実施形態において、ノズル部材１８は、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１８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１８は光学素子２の振動から孤立されるように所定の支持機構で支持されている。

ノズル部材１８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液体供給口１４Ｋを備えている。本実施形態において、ノズル部材１８は２つの液体供給口１４Ｋを有している。液体供給口１４Ｋはノズル部材１８の下面１８ａに設けられている。

更に、ノズル部材１８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液体回収口２１Ｋを備えている。本実施形態において、ノズル部材１８は２つの液体回収口２１Ｋを有している。液体回収口２１Ｋはノズル部材１８の下面１８ａに設けられている。

液体供給口１４Ｋ、１４Ｋ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、液体回収口２１Ｋ、２１Ｋは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給口１４Ｋ、１４Ｋよりも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。

ノズル部材１８の下面（基板Ｐ側を向く面）１８ａはほぼ平坦面であり、光学素子２の下面（液体接触面）２ａも平坦面となっており、ノズル部材１８の下面１８ａと光学素子２の下面２ａとはほぼ面一となっている。これにより、広い範囲で液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。そして、液体１を保持可能な第２領域ＬＡ２は、光学素子２の下面２ａ及びノズル部材１８の下面１８ａのうち回収口２１Ｋよりも内側の領域となっている。

基板ステージＰＳＴ上には凹部５５が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部５５に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部５５以外の上面５７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。そして、液体１を保持可能な第１領域ＬＡ１は、基板Ｐ表面及び上面５７を含む領域となっている。

図２１（ｂ）に示すように、平面視矩形状の基板ステージＰＳＴの互いに垂直な２つの縁部に移動鏡４５が配置されている。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、基準部材３００が配置されている。基準部材３００には、不図示の基板アライメント系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。なお本実施形態の基板アライメント系では、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。また本実施形態のマスクアライメント系では、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。基準部材３００の上面３０１Ａ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５７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３０１Ａは、フォーカス検出系５６の基準面としての役割も果たすことができる。

また、基板アライメント系は、基板Ｐ上に形成されたアライメントマークＡＭも検出する。図２１（ｂ）に示すように、基板Ｐ上には複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４が形成されており、アライメントマークＡＭは複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に対応して基板Ｐ上に複数設けられている。

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、計測用センサ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が配置されている。照度ムラセンサ４００は平面視矩形状の上板４０１を備えている。上板４０１の上面４０１Ａ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５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。上板４０１の上面４０１Ａには、光を通過可能なピンホール部４７０が設けられている。上面４０１Ａのうち、ピンホール部４７０以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。

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、計測用センサとして例えば特開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が設けられている。空間像計測センサ５００は平面視矩形状の上板５０１を備えている。上板５０１の上面５０１Ａ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５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。上板５０１の上面５０１Ａには、光を通過可能なスリット部５７０が設けられている。上面５０１Ａのうち、スリット部５７０以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。

また、基板ステージＰＳＴ上には、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も設けられており、その照射量センサ６００の上板６０１の上面６０１Ａは基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐ表面や基板ステージＰＳＴの上面５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。

また、基板ステージＰＳＴの側面には、この基板ステージＰＳＴを囲むように樋部材８９が設けられている。樋部材８９は基板Ｐ上や基板ステージＰＳＴ上から漏出した液体１を回収可能（保持可能）であって、基板ステージＰＳＴの上面（平坦面）５７の外側に設けられている。そして、その樋部材８９の内部には、液体１の有無を検知可能な光ファイバ８０が配置されている。樋部材８９の光ファイバ８０が液体１の存在を検知したとき、制御装置ＣＯＮＴは、上述した実施形態同様、液体供給機構（１０）の液体供給動作を停止するなどの適切な処置を施す。

本実施形態においては、基板Ｐを露光するときに基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２が形成されることはもちろん、基準部材３００の例えば基準マークＭＦＭを計測するときや、センサ４００、５００、６００を使った計測処理を行うとき、上板３０１、４０１、５０１、６０１上のそれぞれに液浸領域ＡＲ２が形成される。そして、液体１を介した計測処理が行われる。例えば基準部材３００上の基準マークＭＦＭを液体１を介して計測するときは、第１領域ＬＡ１のうち基準部材３００の上面３０１Ａを含む領域と第２領域ＬＡ２とが対向し、その第１領域ＬＡ１の一部と第２領域ＬＡ２との間に液体１が満たされる。照度ムラセンサ４００を使って液体１を介した計測処理を行うときには、第１領域ＬＡ１のうち上板４０１の上面４０１Ａを含む領域と第２領域ＬＡ２とが対向し、その第１領域ＬＡ１の一部と第２領域ＬＡ２との間に液体１が満たされる。同様に、センサ５００、６００を使って液体１を介した計測処理を行うときには、第１領域ＬＡ１のうち上板５０１、６０１の上面５０１Ａ、６０１Ａを含む領域と第２領域ＬＡ２とが対向し、その第１領域ＬＡ１の一部と第２領域ＬＡ２との間に液体１が満たされる。

そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ上（第１領域ＬＡ１上）に液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構（１０）が液体１を供給している間は、基板ステージＰＳＴの移動範囲を、図２１（ｂ）に示す第１の範囲ＳＲ１に制限する。図２１（ｂ）において、符号ＬＡ２ａは、液体１を保持可能な範囲において、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１のうち最も＋Ｙ側且つ−Ｘ側に配置されたときの位置を示している。ここで図２１（ｂ）においては、説明を簡単にするために、基板ステージＰＳＴ（第１領域ＬＡ１）に対して投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（第２領域ＬＡ２）が移動するものとして説明する。同様に、符号ＬＡ２ｂは、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１のうち最も＋Ｙ側且つ＋Ｘ側に配置されたときの位置を示している。符号ＬＡ２ｃは、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１のうち最も−Ｙ側且つ＋Ｘ側に配置されたときの位置を示している。符号ＬＡ２ｄは、第２領域ＬＡ２が第１領域ＬＡ１のうち最も−Ｙ側且つ−Ｘ側に配置されたときの位置を示している。

そして、各第２領域ＬＡ２ａ〜ＬＡ２ｄそれぞれの中心（ここでは投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ）を結んだ内側の領域が、第１の範囲ＳＲ１である。このように、液体供給機構（１０）が液体１を供給している間は、基板ステージＰＳＴの移動範囲を第１の範囲ＳＲ１に制限することで、常に第１領域ＡＬ１と第２領域ＡＬ２との間に液体１を保持することができ、液体１の漏出等の不都合を防止できる。

一方、液体供給機構（１０）が液体１を供給していない間は、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴの移動範囲を、第１の範囲ＳＲ１よりも広い第２の範囲ＳＲ２に制限する。ここで、第１の範囲ＳＲ１は第２の範囲ＳＲ２に含まれている。このように、液体供給機構（１０）が液体１の供給を停止している間は、前記第１の範囲ＳＲ１より広い第２の範囲ＳＲ２に制限することにより、基板ステージＰＳＴが基板Ｐのロード・アンロード位置まで移動する動作などの所定の動作を円滑に行うことができる。

以上、本発明の各実施形態を具体的に説明してきたが、本発明では露光装置に設けられた制御装置により異常が検知されたときには、制御装置が露光装置の適切な機構や装置を制御して、漏水などに基づく漏電、漏水吸引などを未然に防止することができる。ここで、異常を検出する検出部位と、制御装置と、制御装置により制御される被制御部の関係を図２３のブロック図にまとめて示す。露光装置の制御装置は、露光装置内部に設けられた各種検出装置、例えば、前述のように、供給側流量計若しくは回収側流量計の単独またはそれらの流量差から異常（液体流通）の異常を検知する供給側／回収側流量計、基板ステージのステージ位置を計測してステージ位置異常（それによる漏水発生）を検知するステージ干渉計、基板ステージのフォーカス状況を計測してステージ位置異常（それによる漏水発生）を検知するフォーカス検出系、基板ステージやベースプレートに設けられた光ファイバやプリズムに付着した漏水（異常）を検出する漏れ検出器１，２、回収タンクの水位からの回収量の異常を検知する水位計などの各種検出系と接続されている。制御装置は、それらの検出系から異常信号を受けることができる。この際、制御装置は、所定の基準信号と各検出器から受信した信号とを比較して正常な信号か異常な信号かを判定することができる。

露光装置の制御装置は、また、露光装置外部の各種関連装置、例えば、液体（純水）製造装置、液体（純水）温調装置、現像装置、基板搬送装置などと接続されており、それらの関連装置の異常を知らせる信号を受信することができる。また、露光装置の制御装置は、露光装置が設置されている工場の異常を知らせる信号を受信することもできる。露光装置が設置されている工場などの異常は、露光装置が配置されているクリーンルームの異常、露光装置に供給される純水や電力などの用力の異常、地震や火災などが挙げられる。制御装置は、所定の基準信号と各関連装置から受信した信号とを比較して正常な信号か異常な信号かを判定してもよい。

露光装置の制御装置は、さらに、前述の各実施形態で説明したように、被制御装置、例えば、液体供給機構、液体回収機構、ステージ装置、特にステージエアベアリング、ステージリニアモータ、基板ホルダ吸着系、フォトマルなどのセンサ、防振ユニット、アクチュエータなどの種々のコンポーネントと接続されており、各コンポーネントの異常を知らせる信号を受信することができる。また、地震を検知するためのセンサを備えている場合には、制御装置はその地震センサからも異常信号を受けることができる。また、液体１の品質（温度、溶存酸素濃度、有機物などの不純物の割合）を測定するための水質センサを備えている場合には、その水質センサからも異常信号を受け取ることができる。

制御装置の制御動作を図２４を参照しながら、簡単に説明する。制御装置は、露光装置内部の検出系または露光装置の外部の関連装置１〜４などから異常を示す信号を受信する。異常を示す信号は、例えば、液浸露光のために供給される（さらに回収される）液体の流通に影響を与える信号である。この際、制御装置は、受信した信号と基準信号とを比較して、受信した信号が異常信号であることを判断しても良い。次いで、制御装置は異常信号から異常が生じた部位を特定する。この際、制御装置は、警報装置で警報を発してもよい。そして、制御装置は、異常が生じた部位に応じていずれの装置を制御すべきかを判断し、その装置に制御信号を送り、異常な状況に対処させる。例えば、基板ステージに設けられた漏れ検出器１（光ファイバなど）で液漏れが検出された場合には、制御装置はその検出信号に応じて液体供給機構による液体供給、ステージ制御系によるステージ移動、ステージエアベアリング及び基板ホルダ吸着系による吸気、さらに、ステージリニアモータ、基板ホルダ吸着系、センサ、防振ユニット、アクチュエータへの給電をそれぞれ停止し、一方で、液体回収機構の液体回収のみを継続させることができる。いずれの装置の動作を停止するかは、液体が漏洩した場所やその度合い（信号の大きさ）に応じて制御装置が判断する。検出信号の大きさによっては、ステージリニアモータやセンサなどの電気機器はそのまま作動させておき、液体供給機構の動作のみを停止させ得る。

上述したように、本実施形態における液体１は純水を用いた。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。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられているが、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、例えば収差（球面収差、コマ収差等）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。液体１と接触する光学素子を、レンズより安価な平行平面板とすることにより、露光装置ＥＸの運搬、組立、調整時等において投影光学系ＰＬの透過率、基板Ｐ上での露光光ＥＬの照度、及び照度分布の均一性を低下させる物質（例えばシリコン系有機物等）がその平行平面板に付着しても、液体１を供給する直前にその平行平面板を交換するだけでよく、液体１と接触する光学素子をレンズとする場合に比べてその交換コストが低くなるという利点がある。即ち、露光光ＥＬの照射によりレジストから発生する飛散粒子、または液体１中の不純物の付着などに起因して液体１に接触する光学素子の表面が汚れるため、その光学素子を定期的に交換する必要があるが、この光学素子を安価な平行平面板とすることにより、レンズに比べて交換部品のコストが低く、且つ交換に要する時間を短くすることができ、メンテナンスコスト（ランニングコスト）の上昇やスループットの低下を抑えることができる。

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Ｆ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、この場合、液体１としてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いればよい。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。

上記各実施形態において、上述したノズルの形状は特に限定されるものでなく、例えば投影領域ＡＲ１の長辺について２対のノズルで液体１の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合には、＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向のどちらの方向からも液体１の供給及び回収を行うことができるようにするため、供給ノズルと回収ノズルと上下に並べて配置してもよい。

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。

また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、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や、ステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。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の構造及び露光動作は、例えば特開平６−１２４８７３号公報に詳細に記載されており、また、ステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−３０３１１４号公報や米国特許５，８２５，０４３に詳細に記載されており、それぞれ本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、これらの文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

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、ウエハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号及び特開平１０−２１４７８３号（対応米国特許６，３４１，００７、６，４００，４４１、６，５４９，２６９及び６，５９０,６３４）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９
６９，４４１）あるいは米国特許６，２０８，４０７に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。

また、特開平１１−１３５４００号公報に開示されているように、基板Ｐを保持する基板ステージと、各種計測部材やセンサなどを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。この場合、投影光学系と計測ステージの上面との間にも液体を保持することが可能であり、この計測ステージにも上述の漏水検知器などの対策を施すことができる。

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等を製造するための露光装置等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。ステージにリニアモータを用いた例は、米国特許５，６２３，８５３及び５，５２８，１１８に開示されており、それぞれ本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、これらの文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

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、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。この反力の処理方法は、例えば、米国特許５，５２８，１１８（特開平８−１６６４７５号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

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、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。この反力の処理方法は、例えば、米国特許第５,８７４,８２０（特開平８−３３０２２４号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本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２２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レチクル（マスク）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によりレチクルのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

１…液体、９…防振ユニット（防振装置）、１０…液体供給機構、１４…供給ノズル、１４Ｋ…供給口、２０…液体回収機構、２１…回収ノズル（吸引口）、２１Ｋ…回収口、２２…分離器、２３…乾燥器、２５…真空系、４１…基板定盤（ベース部材）、４１Ａ…ガイド面、４２…エアベアリング、４２Ａ…吸気口、４３Ａ…平坦面（平坦部）、４６…干渉計（計測装置）、４７、４８…リニアモータ（電気機器、電磁駆動源、駆動装置）、６１…回収口（吸引口）、６６…吸着孔（吸気口、吸引口）、７０…真空系、７１…分離器、７２…乾燥器、７４…真空系、７５…分離器、７６…乾燥器、８０…光ファイバ（検出器）、８０Ｃ…第１光ファイバ（第１検出器）、８０Ｄ…第２光ファイバ（第２検出器）、８１…コア部、９０…検出器、１００…検出器、１０１…プリズム、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＸ…露光装置、ＬＡ１…第１領域、ＬＡ２…第２領域、Ｐ…基板、ＰＨ…基板ホルダ（基板保持部材）、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ（可動部材）

Claims (36)

1. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
   前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給口と、
   前記供給口から供給された液体を回収する回収口と、
   前記回収口から回収された気体と液体とを分離する分離器と、
   前記回収口から回収された液体の量を計測する流量計と、を備える露光装置。
2. 前記流量計は、前記分離器の下流に配置されている請求項１に記載の露光装置。
3. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
   前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給口と、
   前記供給口から供給された液体を回収する回収口と、
   前記回収口から回収された気体と液体とを分離する分離器と、
   前記分離器の下流に配置された流量計と、を備える露光装置。
4. 前記流量計は、前記回収口と真空系との間に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記基板の上方から前記回収口を介して液体を回収しながら、前記基板の表面の液浸領域を形成し、前記液浸領域を介して前記基板を露光する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記基板を保持する基板ステージをさらに備え、
   前記基板ステージに形成された流路を介して液体を回収する請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体と気体とを分離する別の分離器をさらに備える請求項６に記載の露光装置。
8. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体の量を計測する別の流量計をさらに備える請求項７に記載の露光装置。
9. 前記別の流量計は、前記別の分離器の下流に配置されている請求項８記載の露光装置。
10. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体の量を計測する別の流量計をさらに備える請求項６に記載の露光装置。
11. 前記別の流量計は、前記基板ステージの前記流路と真空系との間に配置されている請求項８〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記基板ステージの前記流路を介して回収される液体は、前記基板ステージの上面と前記基板ステージに保持された前記基板の表面との間のギャップから流入した液体を含む請求項６〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 前記基板ステージには、液体を回収する別の回収口が設けられ、
    前記基板ステージの前記流路を介して回収される液体は、前記基板ステージに設けられた前記回収口からの液体を含む請求項６〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記基板ステージは、前記供給口と前記回収口の下方で、前記供給口と前記回収口に対して移動可能であり、
    前記供給口から供給された液体の一部は、前記基板ステージの上方から前記回収口を介して回収され、
    前記供給口から供給された液体の他の一部は、前記基板ステージに設けられた前記流路を介して回収される請求項６〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記基板を保持する基板ステージをさらに備え、
    前記基板ステージには、前記回収口が設けられている請求項１〜５記載の露光装置。
16. 前記基板ステージは、前記供給口の下方で、前記供給口に対して移動可能であり、
    前記供給口から供給された液体の一部は、前記基板ステージに設けられた前記回収口から回収される請求項１５記載の露光装置。
17. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
    前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給口と、
    前記供給口から供給された液体を回収する回収口と、
    前記基板を保持する基板ステージと、
    前記基板ステージに形成された流路を介して回収された液体の量を計測する流量計と、
    を備える露光装置。
18. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体と気体とを分離する分離器をさらに備える請求項１７に記載の露光装置。
19. 前記流量計は、前記分離器で分離された液体の量を計測する請求項１８に記載の露光装置。
20. 前記基板ステージは、前記供給口と前記回収口の下方で、前記供給口と前記回収口に対して移動可能であり、
    前記供給口からの液体供給と前記回収口からの気体回収を行いつつ、前記基板上の一部に液浸領域を形成し、
    前記液浸領域の液体を介して前記基板を露光する請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置であって、
    前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給口と、
    前記供給口から供給された液体を回収する回収口と、
    前記基板を保持する基板ステージと、
    前記回収口に接続された流量計と、を備え、
    前記回収口が、前記基板ステージに設けられている露光装置。
22. 前記基板ステージは、前記供給口の下方で、前記供給口に対して移動可能であり、
    前記供給口から供給された液体の一部は、前記基板ステージに設けられた前記回収口から回収される請求項２１記載の露光装置。
23. 前記供給口から供給される液体の量を計測する流量計をさらに備える請求項１〜２１のいずれか一項記載の露光装置。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することを含むデバイス製造方法。
25. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光方法であって、
    前記投影光学系の像面側に供給口から液体を供給するとともに、前記供給口から供給された液体を回収口から回収することにより、前記基板の一部に液浸領域を形成することと、
    前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射することと、
    前記回収口から回収された液体と気体とを分離することと、
    前記分離された液体の量を計測することと、
    を含む露光方法。
26. 前記基板を保持する基板ステージに形成された流路を介して液体を回収することをさらに含む請求項２５に記載の露光方法。
27. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体の量を計測することをさらに含む請求項２６に記載の露光方法。
28. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光方法であって、
    前記投影光学系の像面側に供給口から液体を供給するとともに、前記供給口から供給された液体を回収口から回収することにより、前記基板の一部に液浸領域を形成することと、
    前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射することと、
    前記基板が保持された基板ステージの流路を介して回収された液体の量を計測することと、
    を含む露光方法。
29. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体と気体とを分離することをさらに含む請求項２７または２８に記載の露光方法。
30. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体の量の計測は、前記分離された液体の量の計測である請求項２９記載の露光方法。
31. 前記基板ステージの前記流路を介して回収された液体と気体とを分離することをさらに含む請求項２６に記載の露光方法。
32. 前記基板ステージの前記流路を介して回収される液体は、前記基板ステージの上面と前記基板ステージに保持された前記基板の表面との間のギャップから流入した液体を含む請求項２６〜３１のいずれか一項に記載の露光方法。
33. 前記基板ステージは、前記供給口と前記回収口の下方で、前記供給口と前記回収口に対して移動可能であり、
    前記供給口から供給された液体の他の一部は、前記基板ステージに設けられた前記流路を介して回収される請求項２６〜３２のいずれか一項記載の露光方法。
34. 前記基板ステージの前記流路を介して回収される液体は、前記基板ステージに設けられた別の回収口からの液体を含む請求項２６〜３３のいずれか一項記載の露光方法。
35. 前記供給口から供給される液体の量を計測することをさらに含む請求項２５〜３４のいずれか一項に記載の露光方法。
36. 請求項２５〜３５のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板を露光することを含むデバイス製造方法。

Images