JP6122252B2 - 露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。

ＬＳＩや超ＬＳＩなどの微細な半導体デバイスを製造する際に、レチクルのパターンを、レジスト（感光剤）が塗布された基板に投影（縮小投影）して転写する露光装置が使用されている。半導体デバイスにおける集積密度の向上に伴い、パターンの更なる微細化が要求され、レジストプロセスの発展とともに、露光装置の解像力の向上への対応が進められている。

露光装置の解像力を向上させる技術として、投影光学系の最終面（最終レンズ）と基板との間を液体で満たす、所謂、液浸法がある。例えば、投影光学系の最終面と基板との間を純水（屈折率＝１．４４）で満たした場合、投影光学系の最終面と基板との間が気体（空気）である場合と比べて、露光装置の解像力は１．４４倍となる。これは、投影光学系の開口数（ＮＡ）を１．４４倍にすることと等価であり、液浸法によれば、従来法では不可能なＮＡ＝１以上の解像力を得ることができる。

投影光学系の最終面と基板との間を液体で満たす方法は、２つの方法に大別することができる。第１の方法は、投影光学系の最終面と基板全体を液槽の中に配置する方法である。第２の方法は、投影光学系の最終面と基板との間の空間だけに液体を流すローカルフィル法である。

液浸法では、投影光学系の最終面と基板との間の空間に満たされた液体の温度を所定の温度に維持する必要がある。また、投影光学系の最終面と基板との間の空間に満たされた液体が蒸発する際の気化熱による冷却にも対処する必要がある。そこで、液体と接する部材を温調する温調システムを備えた露光装置や基板ステージにヒータを備えた露光装置などが提案されている（特許文献１及び２参照）。

特開２００５−２５２２４７号公報 特開２００６−０５４４６８号公報

ローカルフィル法を採用する露光装置では、投影光学系の最終面と基板との間の空間に満たされた液体を回収する際に、かかる液体が気体と混合された状態（気液混合状態）で回収される。このように、液体が気液混合状態で回収される場合、液体の気化が促進されるため、液体回収流路で大きな温度低下が生じることになる。液体回収流路での温度低下は、液体回収流路の周囲に配置されている部材、例えば、投影光学系や計測系に影響を与えてパターンの転写精度を低下させてしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、投影光学系と基板との間に供給された液体を回収する回収流路での温度低下の低減に有利な技術を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系及び液体を介して基板を露光する露光装置であって、供給口に接続された供給流路を含み、前記供給口及び前記供給流路を通して前記投影光学系と前記基板との間に前記液体を供給する供給部と、回収口に接続された回収流路を含み、前記回収流路の内部を減圧することによって前記投影光学系と前記基板との間に供給された前記液体を前記回収口及び前記回収流路を通して回収する回収部と、前記投影光学系の周りに配置され、前記供給口及び前記回収口が形成されたノズル部材と、を有し、前記供給流路は、前記ノズル部材の内部に前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された供給流路を含み、前記回収流路は、前記ノズル部材の内部であって前記供給流路の外側に前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された回収流路を含み、前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された前記回収流路に沿って全周にわたって設けられ、前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された前記回収流路内を流れる前記液体を加熱する加熱部を更に有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、投影光学系と基板との間に供給された液体を回収する回収流路での温度低下の低減に有利な技術を提供することができる。

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。 図１に示す露光装置の投影光学系の光学素子の上方、且つ、加熱部の下方における断面を示す図である。 図１に示す露光装置の投影光学系の光学素子の上方、且つ、加熱部の下方における断面を示す図である。 図１に示す露光装置の加熱部の具体的な構成を説明するための図である。 図１に示す露光装置の基板ステージの近傍の構成を示す概略図である。 図１に示す露光装置の加熱部の具体的な構成を説明するための図である。 図１に示す露光装置の基板ステージの近傍の構成を示す概略図である。 図１に示す露光装置の投影光学系の光学素子の上方、且つ、加熱部の下方における断面を示す図である。 図１に示す露光装置の基板ステージが静止している状態及び移動している状態において第１回収流路で発生する温度分布の一例を示す図である。 図１に示す露光装置の第１加熱部及び第２加熱部のそれぞれが液体に与える加熱量を示す図である。 図１に示す露光装置の加熱部の駆動回路の一例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としての露光装置１の構成を示す概略図である。露光装置１は、投影光学系と基板との間に供給された液体を介して、ステップ・アンド・スキャン方式で基板を露光する液浸型の露光装置（液浸露光装置）である。但し、露光装置１は、ステップ・アンド・リピート方式やその他の露光方式を適用することも可能である。

露光装置１は、照明光学系１０２と、レチクル（原版）１０４を保持して移動するレチクルステージ１０６と、レチクル１０４のパターンを基板１１０に投影する投影光学系１０８と、基板１１０を保持して移動する基板ステージ１１２とを有する。また、露光装置１は、Ｘ方向測長用のミラー１１４と、Ｘ方向測長用のレーザ干渉計１１６と、隔壁１１８と、ノズル部材１２０と、液体供給部１２６と、液体回収部１３２と、液体保持板１３４とを有する。更に、露光装置１は、加熱部１３６と、加熱制御部１３８と、記憶部１４０と、主制御部１４２とを有する。主制御部１４２は、ＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置１の全体（動作）を制御する。また、主制御部１４２は、後述する加熱制御部１３８の機能を含んでいてもよい。

照明光学系１０２は、ＡｒＦエキシマレーザやＦ_２レーザなどの光源（不図示）から射出された光を用いて、レチクル１０４（の一部）をスリット光（スリットを通過したような断面形状を有する光）で照明する。照明光学系１０２によってレチクル１０４が照明されている間、レチクル１０４を保持したレチクルステージ１０６及び基板１１０を保持した基板ステージ１１２の一方は他方に同期しながら移動（スキャン移動）する。これにより、投影光学系１０８を介して、レチクル１０４に形成されたパターンの全体が基板１１０の上に連続的に結像され、基板１１０の表面に塗布されたレジスト（感光剤）が感光する。

図１において、Ｘ方向測長用のミラー１１４は、基板ステージ１１２に設けられている。Ｘ方向測長用のレーザ干渉計１１６は、Ｘ方向測長用のミラー１１４を用いて、基板ステージ１１２のＸ方向の位置を計測する。基板ステージ１１２には、Ｙ方向測長用のミラー（不図示）も設けられ、Ｙ方向測長用のレーザ干渉計（不図示）は、Ｙ方向測長用のミラーを用いて、基板ステージ１１２のＹ方向の位置を計測する。また、レチクルステージ１０６についても同様に、測長用のミラー（不図示）が設けられ、かかる測長用のミラーを用いて、レーザ干渉計によって、レチクルステージ１０６の位置が計測される。

レチクルステージ１０６や基板ステージ１１２の位置はリアルタイムに計測される、かかる計測結果に基づいて、主制御部１４２の制御下でレチクル１０４（レチクルステージ１０６）や基板１１０（基板ステージ１１２）の位置決めや同期制御が行われる。基板ステージ１１２は、基板１１０の上下方向（鉛直方向）や回転方向の位置、基板１１０の傾きを調整（変更）するための駆動部を含む。基板１１０を露光する際には、投影光学系１０８の像面（焦点面）に基板１１０の上の露光領域が常に高精度に合致するように、基板ステージ１１２が制御される。基板１１０の表面（上下方向の位置と傾き）は、光フォーカスセンサ（不図示）によって計測され、主制御部１４２に提供される。

隔壁１１８は、基板ステージ１１２及び投影光学系１０８の最も基板側の光学素子（最終レンズ）１０８ａの近傍を取り囲む略密閉の空間、即ち、基板ステージ１１２が配置された空間（以下、「基板ステージ空間」と称する）を規定（形成）する。基板ステージ空間には、空調装置（不図示）から所定の温度及び湿度に制御された気体が供給される。従って、基板ステージ空間は、所定の温度及び湿度に維持されている。また、レチクルステージ１０６の近傍についても同様に、レチクルステージ１０６を取り囲む略密閉の空間が規定され、所定の温度及び湿度に維持されている。

ノズル部材１２０は、投影光学系１０８の周囲に、具体的には、光学素子１０８ａの外周を取り囲むように配置されている。ノズル部材１２０には、光学素子１０８ａの外周を取り囲むように、投影光学系１０８（光学素子１０８ａ）と基板１１０との間の空間に液体ＬＱを供給するための供給口１２２が形成されている。供給口１２２は、供給流路（供給管）１２４を介して、液体供給部１２６に接続されている。

また、ノズル部材１２０には、供給口１２２を囲むように、投影光学系１０８と基板１１０との間の空間に供給された液体ＬＱを回収するための回収口１２８が形成されている。回収口１２８は、回収流路（回収管）１３０を介して、液体回収部１３２に接続されている。回収流路１３０は、ノズル部材１２０の内部に配置（形成）された第１流路部分１３０ａと、ノズル部材１２０の外部に配置された第２流路部分１３０ｂとを含む。また、第２流路部分１３０ｂは、基板ステージ空間の内部に配置された流路部分と、基板ステージ空間の外部に配置された流路部分とを含む。液体回収部１３２は、回収流路１３０の内部を減圧することによって回収口１２８及び回収流路１３０を通して投影光学系１０８と基板１１０との間の空間に供給された液体ＬＱを回収する。但し、液体回収部１３２は、液体ＬＱが気体と混合された状態（気液混合状態）で、投影光学系１０８と基板１１０との間の空間に供給された液体ＬＱを回収する。

供給口１２２及び回収口１２８は、単純な開口で構成してもよいが、液体ＬＱの供給流量及び回収流量の場所ムラがなく、流速分布（面内）が略均一な状態で液体ＬＱを供給又は回収できるように構成するとよい。従って、供給口１２２及び回収口１２８は、複数の小さな孔を円周上に配置して構成するとよい。また、供給口１２２及び回収口１２８は、微小な隙間からガスを吹き出すスリットで構成してもよいし、フィルタ等に利用されている金属、樹脂又は無機質からなる焼結材、発泡材、繊維材、メッシュなどの多孔質部材で構成してもよい。更には、これらを積層するなどして複数の部材で供給口１２２及び回収口１２８を構成してもよい。

液体供給部１２６は、例えば、液体ＬＱを貯めるタンク、液体ＬＱを送り出す圧送装置、液体ＬＱの供給流量を制御する流量制御装置、液体ＬＱの供給温度を制御する温度制御装置などを含む。液体回収部１３２は、例えば、液体ＬＱを吸引する（即ち、回収流路１３０の内部を減圧する）吸引装置、気液混合状態で回収された液体ＬＱから気体を分離し、液体ＬＱを一時的に貯めるタンク、液体ＬＱの回収流量を制御する流量制御装置などを含む。

液体ＬＱには、露光光の吸収が少ない液体が使用され、具体的には、純水、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）などが使用される。また、液体ＬＱには、脱気装置によって溶存ガス（酸素や窒素）が十分に低減された液体を使用するとよい。例えば、液体ＬＱに溶存可能なガス量の８０％以上を除去することで、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収することができる。なお、脱気装置を露光装置１に備えて、溶存ガスを常に除去しながら液体ＬＱを液体供給部１２６に供給してもよい。脱気装置としては、例えば、ガス透過性膜を隔てて一方に液体を流し、他方を真空にして液体中の溶存ガスをガス透過性膜を介して真空中に追い出す真空脱気装置が好適である。

液体保持板１３４は、基板ステージ１１２に保持された基板１１０の表面と基板１１０の外側の領域（基板ステージ１１２の上の領域）とを略同一面にし、基板１１０の端部でも液体ＬＱを保持するための板部材である。液体保持板１３４は、基板１１０の端部近傍のショットを露光する際に、基板１１０の外側の領域において液体ＬＱを保持することを可能にする。液体保持板１３４は、化学的に汚染されにくく、且つ、清浄度を維持しやすい材質、具体的には、ステンレス鋼、フッ素樹脂、セラミックなどで構成される。

本実施形態では、液体供給部１２６は、供給流路１２４及び供給口１２２を通して、基板１１０又は液体保持板１３４の表面に対して略垂直な方向に液体ＬＱを供給する。これは、あらゆる方向への基板ステージ１１２の移動に対して、投影光学系１０８と基板１１０との間の空間に効率よく液体ＬＱを供給するためである。また、上述したように、液体ＬＱは、回収口１２８及び回収流路１３０を通して、投影光学系１０８と基板１１０との間の空間から回収される。但し、供給口１２２及び回収口１２８のそれぞれは、図１に示すように、基板１１０の表面に対して垂直方向に液体ＬＱを供給及び回収するように構成されていなくてもよい。換言すれば、液体ＬＱを供給するための供給口１２２の向き及び液体ＬＱを回収するための回収口１２８の向きは垂直方向に限定されるものではなく、例えば、斜め方向であってもよい。

また、本実施形態では、光学素子１０８ａやノズル部材１２０（供給口１２２及び回収口１２８）の基板１１０に対向する面（底面）は、同一の高さの平面内に配置されているが、これらの位置関係に限定される必要はない。換言すれば、光学素子１０８ａやノズル部材１２０の基板１１０に対向する面は、互いに異なる高さに配置されていてもよい。

加熱部１３６は、回収流路１３０の内部に配置され、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱ（液体ＬＱと気体との混合流体）を加熱する。上述したように、液体ＬＱは気体と混合された気液混合状態で回収されるため、回収流路１３０では、液体ＬＱの気化が促進される。そこで、本実施形態では、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱを加熱部１３６によって直接加熱することで、液体ＬＱの温度低下、即ち、回収流路１３０での温度低下を低減させる。

加熱制御部１３８は、例えば、加熱部１３６が液体ＬＱに与える加熱量が予め定められた加熱量となるように、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱を制御（調整）する。例えば、加熱制御部１３８は、メモリなどの記憶部１４０に記憶された加熱プロファイルに従って、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱を制御する。加熱プロファイルは、加熱部１３６が液体ＬＱに与えるべき加熱量（最適加熱量）を時系列的に表すデータ（テーブル）である。記憶部１４０には、様々な条件に対する加熱プロファイルが予め記憶され、加熱制御部１３８は、条件に応じて最適な加熱プロファイル（即ち、液体ＬＱを加熱する際の条件に対応する加熱プロファイル）を選択する。ここで、様々な条件は、例えば、基板１１０に塗布されるレジストの種類などの露光条件、液体回収部１３２のタンクの圧力、基板ステージ１１２の移動軌跡や移動速度などを含む。様々な条件に対する加熱プロファイルを記憶部１４０に記憶させることで、あらゆる条件において、最適な加熱プロファイルを選択することが可能となるため、回収流路１３０での温度低下を効果的に低減することができる。

様々な条件に対する加熱プロファイル（加熱部１３６が液体ＬＱに与えるべき加熱量）は、予め実験を行って求めればよい。例えば、基板１１０に塗布されるレジストの１種類について、加熱部１３６が液体ＬＱに与える加熱量と代表点の温度（投影光学系１０８の温度など）との関係を求め、代表点の温度が許容温度範囲内となるように、液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定する。基板１１０に塗布されるレジストの全ての種類について、このような関係を求めることで、レジストの全ての種類のそれぞれに対する加熱プロファイルを得ることができる。

本実施形態では、加熱部１３６は、記憶部１４０に記憶された加熱プロファイルに従って液体ＬＱを加熱するが、後述するように、代表点の温度をリアルタイムで検出し、かかる検出結果に基づいて、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱を制御してもよい。

加熱部１３６は、図２に示すように、回収流路１３０の内部に連続的に配置され、上述したように、回収口１２８及び回収流路１３０を通じて回収される液体ＬＱを加熱する。図２は、加熱部１３６の配置の一例を示す図であって、投影光学系１０８の光学素子１０８ａの上方、且つ、加熱部１３６の下方における断面を示す図である。

図２を参照するに、加熱部１３６は、回収流路１３０、詳細には、ノズル部材１２０の内部に配置された第１流路部分１３０ａの形状に沿って連続的に配置されている。これにより、ノズル部材１２０の内部に配置された第１流路部分１３０ａの全周にわたって温度低下を低減して、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を効果的に低減することができる。加熱部１３６は、本実施形態では、第１流路部分１３０ａの内部のみに配置されているが、第１流路部分１３０ａ及び第２流路部分１３０ｂの少なくとも一方の内部に配置されていればよい。

但し、加熱部１３６は、第１流路部分１３０ａの全周にわたって連続的に配置されていなくてもよい。例えば、基板ステージ１１２の移動に従って、回収口１２８から回収される液体ＬＱの回収流量に場所ムラが発生し、第１流路部分１３０ａを通して回収される液体ＬＱの温度低下の割合が場所によって異なる場合がある。このような場合には、回収流路１３０、即ち、第１流路部分１３０ａにおいて、図３に示すように、加熱部１３６を分割して配置し、各加熱部（による液体の加熱）を独立して制御すればよい。図３は、加熱部１３６の配置の変形例を示す図であって、投影光学系１０８の光学素子１０８ａの上方、且つ、加熱部１３６の下方における断面を示す図である。

図３を参照するに、第１流路部分１３０ａにおいて、第１加熱部１３６Ａ、第２加熱部１３６Ｂ、第３加熱部１３６Ｃ及び第４加熱部１３６Ｄが配置され、それぞれ独立して制御される。換言すれば、第１加熱部１３６Ａ乃至第４加熱部１３６Ｄのそれぞれは、液体ＬＱを互いに異なる加熱量で加熱可能に構成されている。第１加熱部１３６Ａ及び第３加熱部１３６Ｃは、光学素子１０８ａに対して、±Ｙ方向にそれぞれ配置されている。また、第２加熱部１３６Ｂ及び第４加熱部１３６Ｄは、光学素子１０８ａに対して、±Ｘ方向にそれぞれ配置されている。

上述したように、回収口１２８は、光学素子１０８ａの全周を囲むように形成されている（図３参照）。従って、露光時において、基板ステージ１１２のスキャン方向（Ｙ方向）とスキャン方向に垂直な方向（Ｘ方向）とでは、回収流路１３０で発生する液体ＬＱの気化量が異なるため、温度低下の割合が異なることになる。これは、液体ＬＱの粘性に起因して、露光時にはスキャン方向である±Ｙ方向への液体ＬＱのはみ出し量が多くなるからである。±Ｙ方向への液体ＬＱのはみ出し量が多くなると、第１流路部分１３０ａの±Ｙ方向の部分での液体ＬＱの回収流量が多くなり、液体ＬＱとともに回収される気体の量が少なくなる。一方、第１流路部分１３０ａの±Ｘ方向の部分では、液体ＬＱの回収流量が少なくなり、液体ＬＱとともに回収される気体の量が多くなる。従って、第１流路部分１３０ａの±Ｙ方向の部分では、気体の量が少ないため、液体ＬＱの気化が抑制されて温度低下の割合が小さくなる。但し、第１流路部分１３０ａの±Ｘ方向の部分では、かかる部分の近傍で回収された液体ＬＱと気体とが混合して気化が促進されるため、温度低下の割合が大きくなる。その結果、露光時において、基板ステージ１１２のスキャン方向とスキャン方向に垂直な方向とでは、回収流路１３０で発生する液体ＬＱの温度低下の割合が異なることなる（即ち、液体ＬＱの温度低下にムラが発生する）。

図３に示すように、第１加熱部１３６Ａ、第２加熱部１３６Ｂ、第３加熱部１３６Ｃ及び第４加熱部１３６Ｄが独立して配置されている場合には、回収流路１３０で発生する液体ＬＱの温度低下のムラにも対応することが可能である。具体的には、露光時において、±Ｙ方向に配置された第１加熱部１３６Ａ及び第３加熱部１３６Ｃによる液体ＬＱの加熱量を小さくし、±Ｘ方向に配置された第２加熱部１３６Ｂ及び第４加熱部１３６Ｄによる液体ＬＱの加熱量を大きくする。これにより、露光時においても、ノズル部材１２０の内部に配置された第１流路部分１３０ａで発生する温度低下を効果的に低減し、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を低減することができる。

また、第１加熱部１３６Ａ乃至第４加熱部１３６Ｄ（による液体の加熱）の独立制御は、露光時に限定されるものではなく、例えば、基板１１０を交換する位置に基板ステージ１１２を移動する際に行ってもよい。このような場合には、基板ステージ１１２の移動方向に配置された加熱部による液体ＬＱの加熱量を小さくし、基板ステージ１１２の移動方向の反対側に配置された加熱部による液体ＬＱの加熱量を大きくすればよい。

図３では、回収流路１３０に４つの加熱部（第１加熱部１３６Ａ乃至第４加熱部１３６Ｄ）を配置しているが、回収流路１３０に配置する加熱部の数は４つに限定されるものではない。例えば、回収流路１３０で発生する液体ＬＱの温度低下をより効率的に低減するために、４つ以上の加熱部を配置してもよい。

また、図３では、回収流路１３０（第１流路部分１３０ａ）は、ノズル部材１２０の内部において、１つの連続した流路として形成されているが、互いに分離された複数の流路として形成してもよい。このような場合には、第１流路部分１３０ａを形成する複数の流路のそれぞれに加熱部を配置して、複数の流路ごとに加熱部による液体ＬＱの加熱量を制御するとよい。これにより、第１流路部分１３０ａが複数の流路で形成されている場合であっても、第１流路部分１３０ａで発生する温度低下を効果的に低減することができる。また、第１流路部分１３０ａを形成する複数の流路のそれぞれにおいて、加熱部を分割して配置し、複数の流路ごとに各加熱部を独立して制御してもよい。

図４を参照して、加熱部１３６の具体的な構成について説明する。図４は、ノズル部材１２０における供給流路１２４及び回収流路１３０（第１流路部分１３０ａ）の近傍を示す概略図である。図４を参照するに、加熱部１３６は、例えば、シーズヒータ２００で構成されている。シーズヒータ２００は、回収流路１３０の形状に応じて自由に形状を加工することが可能であり、例えば、第１流路部分１３０ａの形状に応じて加工することで、第１流路部分１３０ａの内部に容易に配置することができる。

シーズヒータ２００は、図４に示すように、発熱線であるニクロム線２０２と、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの絶縁粉末２０４と、ＳＵＳ３１６Ｌ材などのシースパイプ２０６とを含む。シーズヒータ２００は、図４に示すような一芯のヒータに限定されるものではない。例えば、シーズヒータ２００は、二芯のヒータであってもよく、必要な発熱量やスペースの制約などの条件に応じて選定すればよい。

図４に示すように、シーズヒータ２００を回収流路１３０（第１流路部分１３０ａ）の上面に配置することで、シーズヒータ２００は、回収口１２８を通して回収される液体ＬＱの流れを妨げることなく、液体ＬＱを直接加熱することができる。これにより、シーズヒータ２００による液体ＬＱの加熱量を大きくすることなく、即ち、シーズヒータ２００による液体ＬＱの加熱量を小さくしても、液体ＬＱの温度低下を効率的に低減することができる。また、シーズヒータ２００による液体ＬＱの加熱量を小さくすることで、シーズヒータ２００の周囲（回収流路１３０の周囲）の温度上昇を抑制することができる。このように、回収流路１３０での液体ＬＱの温度低下を低減し、且つ、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を低減することができる。

但し、シーズヒータ２００による液体ＬＱの加熱量を小さくしても、回収流路１３０の周囲の温度、例えば、ノズル部材１２０の温度が僅かに上昇する場合もある。このような場合には、シーズヒータ２００とノズル部材１２０（回収流路１３０）との間に断熱材を配置して、ノズル部材１２０の温度上昇を低減すればよい。また、シーズヒータ２００とノズル部材１２０との間に断熱材を配置する代わりに、熱伝導率が小さい材料でノズル部材１２０を構成してもよい。

また、シーズヒータ２００を配置する位置は、回収流路１３０の上面に限定されるものではない。例えば、スペースの制約によって、ノズル部材１２０の厚さ（Ｚ方向）を厚くできない場合も考えられる。このような場合には、回収流路１３０の側面にシーズヒータ２００を配置すればよい。シーズヒータ２００を回収流路１３０の側面に配置した場合にも、シーズヒータ２００を回収流路１３０の上面に配置した場合と同様な効果を得ることができる。また、回収流路１３０の上面及び側面の両方にシーズヒータ２００を配置してもよい。

また、加熱部１３６は、シーズヒータ２００に限定されるものではなく、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱを加熱することが可能であればよい。加熱部１３６は、例えば、シーズヒータと同様に、任意の形状に加工することが可能なシートヒータであってもよい。

更に、加熱部１３６は、ヒータに限定されるものでもなく、例えば、ペルチェ素子であってもよい。ペルチェ素子は、流れる電流の向きによって吸熱と放熱とを制御することができる素子である。従って、例えば、回収流路１３０の近傍に温度センサを配置し、かかる温度センサの検出結果に基づいて、ペルチェ素子に流す電流の向きや電流値を制御することで、回収流路１３０での液体ＬＱの温度を効率的に制御することができる。

＜第２の実施形態＞
図５は、露光装置１の基板ステージ１１２の近傍の構成を示す概略図である。本実施形態では、回収流路１３０において、ノズル部材１２０の内部に配置された第１流路部分１３０ａ（に配置された加熱部１３６）だけではなく、基板ステージ空間の内部に配置された第２流路部分１３０ｂにも加熱部１４６が配置されている。加熱部１４６は、加熱部１３６と同様に、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱを直接加熱する。

上述したように、液体ＬＱは気体と混合された気液混合状態で回収されるため、回収流路１３０では、液体ＬＱの気化が促進される。従って、基板ステージ空間に配置された第２流路部分１３０ｂでも温度低下が発生する。第２流路部分１３０ｂで温度低下が発生すると、第２流路部分１３０ｂの周囲でも温度低下が発生するため、基板ステージ空間で局所的に温度低下が発生することになる。基板ステージ空間での局所的な温度低下は、例えば、レーザ干渉計１１６による基板ステージ１１２の位置の計測に誤差（測長誤差）を生じさせる要因となる。

そこで、本実施形態では、基板ステージ空間の内部に配置された第２流路部分１３０ｂの内部にも加熱部１４６を配置している。そして、第２流路部分１３０ｂにおいて、気液混合状態で回収された液体ＬＱを加熱部１４６で直接加熱することで、第２流路部分１３０ｂでの温度低下を効率的に低減させている。

加熱制御部１３８は、加熱部１３６（による液体ＬＱの加熱）と加熱部１４６（による液体ＬＱの加熱）とを独立して制御する。これは、気化熱量が場所に応じて異なり、更には、ノズル部材１２０と基板ステージ空間とでは要求される温度精度が異なり、それぞれに応じた加熱量で加熱部１３６及び１４６を制御するためである。加熱制御部１３８は、上述したように、記憶部１４０に記憶された加熱プロファイルに従って、加熱部１３６及び１４６のそれぞれによる液体ＬＱの加熱を制御する。但し、ノズル部材１２０及び基板ステージ空間の両方において、温度低下を許容範囲内に抑えることができる場合には、加熱部１３６と加熱部１４６とを独立して制御しなくてもよい。例えば、加熱制御部１３８は、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱量と加熱部１４６による液体ＬＱの加熱量とが等しくなるように（即ち、同一の加熱プロファイルを用いて）、加熱部１３６及び１４６による液体ＬＱの加熱を制御してもよい。

基板ステージ空間に配置される第２流路部分１３０ｂは、第２流路部分１３０ｂの内部に加熱部１４６を配置できるように、サポート部材（不図示）に支持される。例えば、加熱部１４６が配置される第２流路部分１３０ｂは、加熱部１４６の形状と第２流路部分１３０ｂの形状とが同一となるように、サポート部材に支持される。

図６を参照して、加熱部１４６の具体的な構成について説明する。図６は、基板ステージ空間に配置された回収流路１３０（第２流路部分１３０ｂ）の断面（液体ＬＱの流れに垂直な方向の断面）を示す概略図である。図６を参照するに、加熱部１４６は、シーズヒータ２１０で構成されている。

シーズヒータ２１０は、図６に示すように、発熱線であるニクロム線２１２と、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの絶縁粉末２１４と、ＳＵＳ３１６Ｌ材などのシースパイプ２１６とを含む。シーズヒータ２１０は、回収流路１３０（第２流路部分１３０ｂ）の一方から取り付けることが可能なねじ込み式の二芯のヒータである。

基板ステージ空間に配置される第２流路部分１３０ｂの外側には、断熱材を配置してもよい。これにより、第２流路部分１３０ｂでの液体ＬＱの温度低下が基板ステージに及ぼす影響を低減することが可能となり、第２流路部分１３０ｂの周囲の温度分布の不均一性をより効果的に低減することができる。

本実施形態では、基板ステージ空間に配置された２つの第２流路部分１３０ｂのそれぞれに対して、１つのシーズヒータ２１０を配置している。但し、露光装置の配置によっては、基板ステージ空間に配置された１つの第２流路部分１３０ｂの内部を１つのシーズヒータ２１０で網羅できない場合もある。このような場合には、第２流路部分１３０ｂの内部を網羅するように、複数のシーズヒータ２１０を配置すればよい。これにより、回収流路１３０（第２流路部分１３０ｂ）の配置に自由度を持たせて、装置設計の自由度を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
図７は、露光装置１の基板ステージ１１２の近傍の構成を示す概略図である。本実施形態では、ノズル部材１２０、詳細には、回収口１２８の近傍に、検出部１５２が配置されている。検出部１５２は、温度センサを含み、代表点の温度、例えば、ノズル部材１２０の温度をリアルタイムで検出する。

加熱制御部１３８は、検出部１５２の検出結果に基づいて、加熱部１３６及び１４６のそれぞれによる液体ＬＱの加熱を制御する。例えば、加熱制御部１３８は、検出部１５２で検出される温度Ｔと目標温度（ノズル部材１２０の目標温度）Ｔｓとの差が許容範囲内となるように、加熱部１３６及び１４６のそれぞれによる液体ＬＱの加熱を制御する。

このように、本実施形態では、加熱制御部１３８は、検出部１５２で検出される温度Ｔをフィードバックして、温度Ｔと目標温度Ｔｓとの差（偏差）が０になるように、加熱部１３６及び１４６のそれぞれによる液体ＬＱの加熱を制御する。例えば、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱと気体との流量バランスが崩れ、回収口１２８の近傍の温度低下が一時的に大きくなった場合には、加熱制御部１３８は、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱量を多くする。そして、液体ＬＱと気体との流量バランスが戻り、回収口１２８の近傍の温度低下が元の状態に近づくと、加熱制御部１３８は、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱量を小さくする。

本実施形態では、回収口１２８及び回収流路１３０を通して回収される液体ＬＱと気体との流量バランスが崩れた場合であっても、回収流路１３０で発生する温度低下を効果的に低減し、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を低減することができる。

また、本実施形態では、検出部１５２は、回収口１２８の近傍に配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、検出部１５２は、液体回収部１３２で回収される液体ＬＱの温度、投影光学系１０８の基板側の周囲の温度、及び、基板ステージ空間の温度の少なくとも１つを検出するように配置すればよい。具体的には、検出部１５２は、投影光学系１０８、光学素子１０８ａ、ノズル部材１２０、回収流路１３０、基板ステージ１１２、基板ステージ空間などに配置してもよい。

また、検出部１５２は、回収流路１３０での液体ＬＱの温度低下の影響が懸念される部分に応じて配置してもよい。例えば、回収流路１３０での液体ＬＱの温度低下が投影光学系１０８に与える影響を懸念する場合には、投影光学系１０８に検出部１５２を配置して、投影光学系１０８（の基板側の周囲）の温度を検出すればよい。また、回収流路１３０での液体ＬＱの温度低下が基板ステージ空間に与える影響を懸念する場合には、基板ステージ空間の内部に検出部１５２を配置して、基板ステージ空間の温度を検出すればよい。更には、検出部１５２を複数の場所（例えば、投影光学系１０８と基板ステージ空間）に配置して、複数の検出部１５２の検出結果に基づいて、加熱部１３６及び１４６のそれぞれによる液体ＬＱの加熱を制御してもよい。

＜第４の実施形態＞
図８は、加熱部１３６の配置の一例を示す図であって、投影光学系１０８の光学素子１０８ａの上方、且つ、加熱部１３６の下方における断面を示す図である。本実施形態では、投影光学系１０８と基板１１０との間に供給された液体ＬＱは、光学素子１０８ａの中心を軸としたＸＹ方向の４箇所に配置された回収流路１３０を通して回収される。回収流路１３０は、４つに分割された第１流路部分１３０ａ_１、１３０ａ_２、１３０ａ_３及び１３０ａ_４と、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれに対応する第２流路部分１３０ｂ_１、１３０ｂ_２、１３０ｂ_３及び１３０ｂ_４とを含む。また、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４と同様に、回収口１２８も光学素子１０８ａの中心を軸として４つに分割されている。

加熱部１３６は、ノズル部材１２０の内部に配置された第１流路部分１３０ａの形状に沿って配置されている。具体的には、加熱部１３６は、第１加熱部１３６ａ_１、第２加熱部１３６ａ_２、第３加熱部１３６ａ_３及び第４加熱部１３６ａ_４の４つに分割されて配置されている。第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４のそれぞれは、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれの形状に沿って連続的に配置されている。第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４は、それぞれ独立して制御され、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれにおいて、液体ＬＱを加熱することが可能である。また、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４のそれぞれは、液体ＬＱを互いに異なる加熱量で加熱可能な複数の加熱領域を含む。

本実施形態では、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４に対応させて、加熱部１３６を第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４の４つに分割しているが、これに限定されるものではない。例えば、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４に関わらず、加熱部１３６を更に細かく（即ち、４つ以上に）分割してもよい。

検出部１５２_ａ、１５２_ｂ、１５２_ｃ及び１５２_ｄは、回収口１２８の近傍、詳細には、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれの内部に配置される。検出部１５２_ａ乃至１５２_ｄのそれぞれは、温度センサを含み、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれでの（液体ＬＱの）温度を検出する。本実施形態では、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれに１つの検出部が配置されている。但し、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれで発生する温度分布を正確に検出するために、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれに配置される検出部の数を増加させてもよい。

図９（ａ）及び図９（ｂ）のそれぞれは、基板ステージ１１２が静止している状態（非露光時）及び移動している状態（露光時）において第１流路部分１３０ａ_１及び１３０ａ_２で発生する温度分布の一例を示す図である。図９（ａ）では、第２流路部分１３０ｂ_１を中心とした第１流路部分１３０ａ_１の各位置を横軸とし、第１流路部分１３０ａ_１の各位置での温度［℃］を縦軸としている。同様に、図９（ｂ）では、第２流路部分１３０ｂ_２を中心とした第１流路部分１３０ａ_２の各位置を横軸とし、第１流路部分１３０ａ_２の各位置での温度［℃］を縦軸としている。ＴＤａ_１、ＴＤａ_２及びＴＤａ_３は、第１流路部分１３０ａ_１で発生する温度分布を表し、ＴＤｂ_１、ＴＤｂ_２及びＴＤｂ_３は、第１流路部分１３０ａ_２で発生する温度分布を表している。温度分布ＴＤａ_１及びＴＤｂ_１は、基板ステージ１１２が静止している状態での温度分布である。温度分布ＴＤａ_２及びＴＤｂ_２は、基板ステージ１１２が第１速度（低速）で移動している状態での温度分布である。温度分布ＴＤａ_３及びＴＤｂ_３は、基板ステージ１１２が第１速度よりも速い第２速度（高速）で移動している状態での温度分布である。なお、第１流路部分１３０ａ_３及び１３０ａ_４で発生する温度分布は、第１流路部分１３０ａ_１及び１３０ａ_２で発生する温度分布と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照するに、基板ステージ１１２が静止している状態において、投影光学系１０８（光学素子１０８ａ）の光軸（中心）に対して液体ＬＱの偏りがない場合、温度分布ＴＤ_ａ１と温度分布ＴＤ_ｂ１とはほぼ等価な形状となる。ここで、液体ＬＱの偏りがない場合とは、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれにおいて、液体ＬＱと気体との混合比にムラがない場合ともいえる。また、回収流路１３０に回収される液体ＬＱ（液体ＬＱと気体との混合流体）は、気化しながら第１流路部分１３０ａ_１及び１３０ａ_２から第２流路部分１３０ｂ_１及び１３０ｂ_２へ流れる。従って、第２流路部分１３０ｂ_１及び１３０ｂ_２の位置に近ければ近いほど、温度低下が大きくなる。

基板ステージ１１２が第１速度で移動している状態では、温度分布ＴＤ_ａ２で示されるように、第１流路部分１３０ａ_１での平均温度低下の割合が減少し、温度分布（分布曲線）の勾配も緩くなる。これは、基板ステージ１１２がＹ方向に移動することで、液体ＬＱがＹ方向に伸張し、第１流路部分１３０ａ_１での液体ＬＱの回収流量が多くなり、液体ＬＱとともに回収される気体の量が少なくなる（即ち、気化熱量が減少する）ためである。一方、基板ステージ１１２がＹ方向に移動すると、液体ＬＱはＸ方向に収縮するため、第１流路部分１３０ａ_２での液体ＬＱの回収流量が少なくなり、液体ＬＱとともに回収される気体の量が多くなる。従って、温度分布ＴＤ_ｂ２で示されるように、第１流路部分１３０ａ_２での平均温度低下の割合が増加し、温度分布（分布曲線）の勾配は鋭くなる。

基板ステージ１１２が第２速度で移動している状態では、液体ＬＱがＹ方向に更に伸張し、Ｘ方向に更に収縮する。従って、温度分布ＴＤ_ａ３で示されるように、温度分布ＴＤ_ａ２との比較において、第１流路部分１３０ａ_１での平均温度低下の割合が更に減少し、温度分布の勾配も更に緩くなる。また、温度分布ＴＤ_ｂ３で示されるように、温度分布ＴＤ_ｂ２との比較において、第１流路部分１３０ａ_２での平均温度低下の割合が更に増加し、温度分布の勾配は更に鋭くなる。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１流路部分１３０ａ_１に配置された第１加熱部１３６ａ_１が液体ＬＱに与える加熱量（加熱量分布）を示す図である。ここでは、第１加熱部１３６ａ_１は７つの加熱領域を含み、４番目の加熱領域が気化熱量の最も大きい位置、即ち、第２流路部分１３０ｂ_１の位置に配置されているものとする。また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、第１加熱部１３６ａ_１に含まれる加熱領域（の番号）を横軸とし、各加熱領域が液体ＬＱに与える加熱量を縦軸としている。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１加熱部１３６ａ_１に含まれる７つの加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与える加熱量を変えることで、第１流路部分１３０ａ_１において任意の加熱量分布を形成することができる。図１０（ａ）に示す加熱量分布は、基板ステージ１１２が静止している状態において第１流路部分１３０ａ_１で発生する温度分布ＴＤ_ａ１を予め定められた温度分布にするために、第１加熱部１３６ａ_１の各加熱領域が液体ＬＱに与えるべき加熱量を示している。また、図１０（ｂ）に示す加熱量分布は、基板ステージ１１２が移動している状態において第１流路部分１３０ａ_１で発生する温度分布ＴＤ_ａ２を予め定められた温度分布にするために、第１加熱部１３６ａ_１の各加熱領域が液体ＬＱに与えるべき加熱量を示している。ここで、予め定められた温度分布とは、例えば、第１流路部分１３０ａ_１の各位置での温度が図９（ａ）に示す目標温度に一致する分布である。

このように、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれで発生する温度分布が予め定められた温度分布となるように、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定する。そして、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４のそれぞれは、決定された加熱量に従って加熱領域のそれぞれで液体ＬＱを加熱する。これにより、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４で発生する温度低下、特に、温度ムラを効果的に低減し、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を低減することができる。また、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量の決定は、加熱制御部１３８で行われる。このように、加熱制御部１３８は、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定する決定部としても機能する。

本実施形態では、基板ステージ１１２の速度に基づいて、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定している。但し、投影光学系１０８と基板１１０との間に供給された液体ＬＱの形状は、基板ステージ１１２の加速度、移動量や移動方向によっても変化する。換言すれば、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれで発生する温度分布は、基板ステージ１１２の加速度、移動量や移動方向にも依存する。従って、加熱制御部１３８は、基板ステージ１１２の加速度、速度、移動量及び移動方向の少なくとも１つに基づいて、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定すればよい。また、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれで発生する温度分布は、基板１１０の表面に施された撥水コート材の種類や基板ステージ１１２の表面に施された撥水コート材の種類にも依存する。従って、加熱制御部１３８は、基板１１０の表面に施された撥水コート材の種類及び基板ステージ１１２の表面に施された撥水コート材の種類の少なくとも一方にも基づいて、複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を決定するとよい。

また、シミュレーションなどによって、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与えるべき加熱量を予め決定し、かかる加熱量を表す加熱量情報を記憶部１４０に記憶させてもよい。この場合、第１加熱部１３６ａ_１乃至第４加熱部１３６ａ_４のそれぞれは、記憶部１４０に記憶された加熱量情報に従って、加熱領域のそれぞれで液体ＬＱを加熱する。また、上述したように、第１流路部分１３０ａ_１乃至１３０ａ_４のそれぞれで発生する温度分布は、基板ステージ１１２の加速度、速度、移動量や移動方向に依存する。従って、基板ステージ１１２の移動プロファイルごとに、加熱量情報を記憶部１４０に記憶させるとよい。

本実施形態では、加熱部１３６に含まれる複数の加熱領域のそれぞれが液体ＬＱに与える加熱量を制御することで、回収流路１３０で発生する温度低下、特に、温度ムラを効果的に低減している。従って、複数の加熱領域を含む加熱部１３６への配線や加熱部１３６に電流を与えるためのドライバ（電圧ドライバや電流ドライバなど）の数も増加し、実装上の問題が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態では、図１１に示すように、加熱部１３６を駆動するための駆動回路５００を構成する。図１１は、加熱部１３６の駆動回路５００の一例を示す概略図である。ここでは、加熱部１３６は、第１加熱領域ＨＲ_１、第２加熱領域ＨＲ_２、第３加熱領域ＨＲ_３、第４加熱領域ＨＲ_４、第５加熱領域ＨＲ_５、第６加熱領域ＨＲ_６及び第７加熱領域ＨＲ_７の７つの加熱領域を含むものとする。

加熱制御部１３８は、ドライバＤＲを介して、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のそれぞれが液体ＬＱに与える加熱量に対応する操作量を出力する。ドライバＤＲからの出力（操作量）は、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のいずれかを選択するための選択スイッチＳＷを介して、所定の加熱領域に入力される。例えば、第１加熱領域ＨＲ_１を駆動する場合には、選択スイッチＳＷのスイッチＳＷ１及びＳＷ２をＯＮにし、他のスイッチＳＷ３乃至ＳＷ８をＯＦＦにする。また、第２加熱領域ＨＲ_２を駆動する場合には、選択スイッチＳＷのスイッチＳＷ２及びＳＷ３をＯＮにし、他のスイッチＳＷ１、ＳＷ４乃至ＳＷ８をＯＦＦにする。加熱制御部１３８は、操作量を入力する加熱領域を一定の時間間隔で切り替えるタイミングに同期して、任意の操作量を出力する。例えば、加熱制御部１３８は、選択スイッチＳＷによって、操作量が入力される加熱領域を一定の時間間隔で順次選択されるようにして、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のそれぞれが液体ＬＱを加熱する際の加熱時間を一定時間とする。そして、加熱制御部１３８は、選択スイッチＳＷによって選択された加熱領域に入力される操作量を変えることで、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のそれぞれが一定時間内に液体ＬＱに与える単位時間当たりの熱量を変える。これにより、加熱部１３６は、上述したように、任意の加熱量分布（図１０（ａ）及び図１０（ｂ）参照）を形成することができる。

また、加熱領域に入力される操作量を変えるのではなく、加熱領域が選択されている時間（即ち、操作量が入力されている時間）を変えてもよい。例えば、加熱制御部１３８は、選択スイッチＳＷによって選択された加熱領域に入力される操作量、即ち、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のそれぞれが液体ＬＱに与える単位時間当たりの熱量を一定とする。そして、加熱制御部１３８は、選択スイッチＳＷによって加熱領域が選択されている時間を変えることで、第１加熱領域ＨＲ_１乃至第７加熱領域ＨＲ_４のそれぞれが液体ＬＱを加熱する際の加熱時間を変える。この場合にも、加熱部１３６は、上述したように、任意の加熱量分布（図１０（ａ）及び図１０（ｂ）参照）を形成することができる。

図１１に示すような駆動回路５００を用いることで、加熱部１３６が複数の加熱領域を含んでいても、加熱部１３６への配線や加熱部１３６に電流を与えるためのドライバの数の増加を抑えることができる。

また、本実施形態のように、加熱部１３６をオープン制御する場合には、電圧ドライバ又は電流ドライバでは自身の発熱によって抵抗値が変化してしまう。従って、加熱部１３６（加熱領域のそれぞれ）が液体ＬＱに与える加熱量に、抵抗体材質の温度係数に依存する誤差が生じる。そこで、電圧ドライバを用いる場合には、加熱部１３６に与える電流値を検出する検出回路を構成し、配線などの発熱体以外の抵抗を考慮しながらフィードバック制御すればよい。また、電流ドライバを用いる場合には、加熱部１３６に与えられる電圧値を検出してフィードバック制御すればよい。

また、加熱制御部１３８は、検出部１５２_ａ、１５２_ｂ、１５２_ｃ及び１５２_ｄの検出結果に基づいて、ＰＩＤ制御のようなフィードバック制御をしてもよい。この場合、検出部１５２を加熱部１３６に含まれる複数の加熱領域のそれぞれと対にして、多数の検出部を配置する必要がある。多数の検出部を配置することが困難である場合には、複数の加熱領域のうち幾つかの加熱領域に対して１つの検出部１５２を配置し、隣接する検出部１５２の検出結果の差から、その間の温度を予測（補間）すればよい。また、検出部１５２_ａ、１５２_ｂ、１５２_ｃ及び１５２_ｄの検出結果を用いたフィードバック系と記憶部１４０に記憶された加熱量情報を用いたフィードフォワード系とを組み合わせて制御してもよい。

投影光学系１０８と基板１１０との間に液体ＬＱを供給していない状態では、回収流路１３０で液体ＬＱが気化することがない（気化熱が発生しない）ため、加熱部１３６は液体ＬＱを加熱していない。そして、投影光学系１０８と基板１１０との間に液体ＬＱを供給する際に、加熱部１３６による液体ＬＱの加熱を開始する。具体的には、基板ステージ１１２が静止している状態で、回収流路１３０で生じる温度分布が予め定められた温度分布となるように（図１０（ａ）に示す加熱量分布が形成されるように）、加熱部１３６に含まれる複数の加熱領域のそれぞれで液体ＬＱを加熱する。また、基板１１０の搬送や基板１１０の上のショット領域へのステップ移動などで基板ステージ１１２を移動させる場合には、例えば、図１０（ｂ）に示す加熱量分布が形成されるように、加熱部１３６に含まれる複数の加熱領域のそれぞれで液体ＬＱを加熱する。この際、基板ステージ１１２の移動プロファイルの変化などに応じて、加熱部１３６に含まれる複数の加熱領域のそれぞれで回収流路１３０に形成すべき加熱量分布を変更（更新）する。

このように、本実施形態では、基板ステージ１１２の静止しているのか、移動しているのか、或いは、基板ステージ１１２がどのように移動しているのかに応じて、回収流路１３０に形成すべき加熱量分布を動的に変更させることも可能である。これにより、基板ステージ１１２の移動によって動的に変化する、回収流路１３０で発生する温度低下、特に、温度ムラにも対応することができる。なお、基板ステージ１１２を高速で連続的に移動する場合には、回収流路１３０の熱伝達時定数とＹ方向への繰り返し移動の速度の兼ね合いで温度低下が平均化される。このような場合には、基板ステージ１１２の移動ごとに回収流路１３０に形成すべき加熱量分布を変更せずに、基板単位で変更してもよい。

各実施形態で説明したように、露光装置１は、投影光学系１０８と基板１１０との間に供給された液体ＬＱを回収する回収流路１３０での温度低下を低減し、回収流路１３０の周囲の温度分布の不均一性を低減することができる。従って、露光装置１では、回収流路１３０の周囲に配置された投影光学系１０８やレーザ干渉計１１６が回収流路１３０での温度低下の影響を受けることなく、パターンの転写精度を高精度に維持することができる。従って、本実施形態の露光装置１によれば、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）を提供することができる。かかるデバイスは、露光装置１を用いてレジストが塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることにより製造される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims (22)

1. レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系及び液体を介して基板を露光する露光装置であって、
   供給口に接続された供給流路を含み、前記供給口及び前記供給流路を通して前記投影光学系と前記基板との間に前記液体を供給する供給部と、
   回収口に接続された回収流路を含み、前記回収流路の内部を減圧することによって前記投影光学系と前記基板との間に供給された前記液体を前記回収口及び前記回収流路を通して回収する回収部と、
   前記投影光学系の周りに配置され、前記供給口及び前記回収口が形成されたノズル部材と、を有し、
   前記供給流路は、前記ノズル部材の内部に前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された供給流路を含み、
   前記回収流路は、前記ノズル部材の内部であって前記供給流路の外側に前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された回収流路を含み、
   前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された前記回収流路に沿って全周にわたって設けられ、前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された前記回収流路内を流れる前記液体を加熱する加熱部を更に有する
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記液体に与えるべき加熱量を時系列的に表す加熱プロファイルを記憶する記憶部を更に有し、
   前記加熱部は、前記記憶部に記憶された加熱プロファイルに従って前記液体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記回収部で回収される液体の温度、前記投影光学系の前記基板側の周囲の温度、及び、前記基板を保持する基板ステージが配置されるステージ空間の温度の少なくとも１つを検出する検出部と、
   前記検出部で検出される温度と目標温度との差が許容範囲内となるように、前記加熱部による前記液体の加熱を制御する制御部と、
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記回収流路は、前記ノズル部材の外部に配置された回収流路を更に含み、
   前記加熱部は、前記投影光学系の光軸を囲む円の円周に沿って配置された前記回収流路及び前記ノズル部材の外部に配置された回収流路に沿って設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記加熱部は、前記液体を互いに異なる加熱量で加熱可能な複数の加熱領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
6. 前記基板を保持して移動するステージと、
   前記ステージの加速度、速度、移動量及び移動方向の少なくとも１つに基づいて、前記回収流路で生じる温度分布が予め定められた温度分布となるように、前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体に与えるべき加熱量を決定する決定部と、
   を更に有し、
   前記加熱部は、前記決定部で決定された加熱量に従って前記複数の加熱領域のそれぞれで前記液体を加熱することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
7. 前記決定部は、前記基板の表面に施された撥水コート材の種類及び前記ステージの表面に施された撥水コート材の種類の少なくとも一方にも基づいて、前記回収流路で生じる温度分布が予め定められた温度分布となるように、前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体に与えるべき加熱量を決定する請求項６に記載の露光装置。
8. 前記回収流路で生じる温度分布を予め定められた温度分布とするために前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体に与えるべき加熱量を表す加熱量情報を記憶する記憶部を更に有し、
   前記加熱部は、前記記憶部に記憶された加熱量情報に従って前記複数の加熱領域のそれぞれで前記液体を加熱することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
9. 前記基板を保持して移動するステージを更に有し、
   前記記憶部は、前記ステージの移動プロファイルごとに、前記加熱量情報を記憶することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
10. 前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体を加熱する際の加熱時間を一定時間とし、
    前記加熱部は、前記回収流路で生じる温度分布が予め定められた温度分布となるように、前記複数の加熱領域のそれぞれが前記一定時間内に前記液体に与える単位時間当たりの熱量を変えることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
11. 前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体に与える単位時間当たりの熱量を一定とし、
    前記加熱部は、前記回収流路で生じる温度分布が予め定められた温度分布となるように、前記複数の加熱領域のそれぞれが前記液体を加熱する際の加熱時間を変えることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
12. 前記加熱部は、シーズヒータ、シートヒータ及びペルチェ素子のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の露光装置。
13. 前記加熱部は、発熱体を有し、
    前記発熱体は、前記回収流路において前記発熱体に接する液体を加熱することを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の露光装置。
14. 前記加熱部は、気液混合状態で回収された前記液体を加熱することを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載の露光装置。
15. 前記加熱部は、前記回収流路に沿った形状を有することを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載の露光装置。
16. 前記加熱部は、前記回収流路における前記液体の流れの方向と直交する面方向における前記回収流路の断面よりも小さい前記面方向における断面を有することを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
17. 前記加熱部は、前記回収口と対向する前記回収流路の上面、前記上面と直交する方向に沿った側面又は前記上面と前記側面に配置されることを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか１項に記載の露光装置。
18. 前記加熱部は、前記回収流路に沿って連続的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１７のうちいずれか１項に記載の露光装置。
19. 前記加熱部は、前記回収流路に沿って分割して設けられていることを特徴とする請求項１乃至１７のうちいずれか１項に記載の露光装置。
20. 前記加熱部と前記ノズル部材との間に設けられた断熱材を有することを特徴とする請求項１乃至１９のうちいずれか１項に記載の露光装置。
21. 前記回収流路の外側に設けられた断熱材を有することを特徴とする請求項１乃至２０のうちいずれか１項に記載の露光装置。
22. 請求項１乃至２１のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
    前記ステップで露光された前記基板を現像するステップと、
    を有することを特徴とするデバイスの製造方法。

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