JP6319402B2 - 露光装置、デバイス製造方法及び露光方法 - 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及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００４年６月９日に出願された特願２００４−１７１１１５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。
また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝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、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。

国際公開第９９／４９５０４

ところで、液浸法においては、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うために、液体を所望状態に維持することが重要である。そのため、液体に不具合がある場合や、液体を介した露光処理及び計測処理に不具合がある場合には、その不具合に応じた適切な処置を迅速に施すことが重要である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸法に基づく露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる露光装置及び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９に対応付けした以下の構成を採用している。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液浸領域（ＡＲ２）を形成するための液体（ＬＱ）の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置（６０）を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測装置が計測することで、その計測結果に基づいて、液体が所望状態であるか否かを判別することができる。そして、液体に不具合がある場合には、その不具合に応じた適切な処置を迅速に施すことができる。したがって、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる。

ここで、計測装置が計測する液体の性質又は成分の項目としては、液体の比抵抗値、液体中の全有機体炭素（ＴＯＣ：total organic carbon）、液体中に含まれる微粒子（particle）あるいは気泡（bubble）を含む異物、溶存酸素（ＤＯ：dissolved oxygen）及び溶存窒素（ＤＮ：dissolved nitrogen）を含む溶存気体、及び液体中のシリカ濃度、生菌などが挙げられる。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）に接触する所定部材（２、１３、２３、３３、５１、７０など）に対して、所定の機能を有する機能液を供給する機能液供給装置（１２０）を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、液体に接触する所定部材に対して機能液供給装置が機能液を供給することで、その所定部材を液体に対して所望状態にすることができる。したがって、所定部材あるいはその所定部材に接触する液体に不具合がある場合でも、その不具合に応じた機能液を供給することで、その所定部材に接触した液体を所望状態に維持あるいは変換することができる。したがって、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる。

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に設定された複数のショット領域（Ｓ１〜Ｓ２４）を順次露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する液体供給機構（１０）と、液体（ＬＱ）を回収する第１液体回収機構（２０）と、第１液体回収機構（２０）で回収しきれなかった液体（ＬＱ）を回収する第２液体回収機構（３０）と、第２液体回収機構（３０）が液体（ＬＱ）を回収したか否かを検出する検出装置（９０）と、検出装置（９０）の検出結果をショット領域（Ｓ１〜Ｓ２４）に対応付けて記憶する記憶装置（ＭＲＹ）とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、第２液体回収機構が液体を回収したか否かを検出装置を使って検出し、その検出結果を基板上のショット領域に対応付けて記憶装置が記憶することで、ショット領域上で発生した不具合の発生原因を記憶装置の記憶情報を使って解析することができる。すなわち、第２液体回収機構が液体を回収したときに露光されたショット領域におい
ては、そのショット領域の露光精度が劣化している等の不具合が発生しているおそれがあるが、その場合には、前記記憶情報を使って不具合の発生原因を特定することができる。したがって、特定された不具合の発生原因に応じた適切な処置を迅速に施すことができ、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる。

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、露光精度及び計測精度を良好に維持した状態でデバイスを製造できるので、所望の性能を発揮するデバイスを製造できる。

本発明のメンテナンス方法は、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、その投影光学系とその液浸領域の液体とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）のメンテナンス方法であって、その液浸領域を形成する液体を、所定の機能を備えた機能液（ＬＫ）と置換する段階を有するものである。本発明によれば、液浸領域を形成する液体が接していた部分を、機能液の所定の機能に基づいて保守することができる。

本発明によれば、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる。

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。 図１の要部拡大図である。 液体供給部を示す概略構成図である。 基板ステージＰＳＴを上方から見た図である。 本発明に係る露光方法を説明するためのフローチャート図である。 第１及び第２液体回収機構による液体回収動作を説明するための模式図である。 第１及び第２液体回収機構による液体回収動作を説明するための模式図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す要部拡大図である。 機能液を用いたメンテナンス方法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。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに保持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、露光処理に関する情報を報知する報知装置ＩＮＦが接続されている。報知装置ＩＮＦは、ディスプレイ装置（表示装置）、音又は光を使って警報（警告）を発する警報装置等を含んで構成されている。更に、制御装置ＣＯＮＴには、露光処理に関する情報を記憶する記憶装置ＭＲＹが接続されている。露光装置ＥＸ全体は、電力会社から供給される商用電源（第１駆動源）１００Ａからの電力によって駆動されるようになっている。

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに
焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、液体ＬＱを回収する第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０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ＬＱ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の像面側端部の光学素子２と、その像面側に配置された基板Ｐ表面との間に液体ＬＱを満たす局所液浸方式を採用し、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによってマスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０を使って基板Ｐ上に液体ＬＱを所定量供給するとともに、第１液体回収機構２０を使って基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収することで、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。また、第２液体回収機構３０は、液体供給機構１０より供給され、第１液体回収機構２０で回収しきれなかった液体ＬＱを回収する。

また、露光装置ＥＸは、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱの性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置６０を備えている。本実施形態においては、計測装置６０は、液体供給機構１０により供給される液体ＬＱを計測する。その液体供給機構１０は、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱとは別の所定の機能を有する機能液を供給可能な機能液供給装置１２０を含んで構成されている。また、露光装置ＥＸは、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かを検出する検出装置９０を備えている。

投影光学系ＰＬの像面側近傍、具体的には投影光学系ＰＬの像面側端部の光学素子２の近傍には、後に詳述する第１ノズル部材７０が配置されている。第１ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材である。また、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して第１ノズル部材７０の外側には、第１ノズル部材７０とは別の第２ノズル部材８０が配置されている。第２ノズル部材８０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において第１ノズル部材７０の周りを囲むように設けられた環状部材である。本実施形態において、第１ノズル部材７０は液体供給機構１０及び第１液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。一方、第２ノズル部材８０は第２液体回収機構３０の一部を構成している。

本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、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。

露光装置ＥＸは、床面上に設けられたベースＢＰと、そのベースＢＰ上に設置されたメインコラム１とを備えている。メインコラム１には、内側に向けて突出する上側段部７及び下側段部８が形成されている。照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであって、メインコラム１の上部に固定された支持フレーム３により支持されている。

照明光学系ＩＬは、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）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（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を保持して移動可能である。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。マスクステージＭＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）４５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４５によりマスク定盤４の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。マスクステージＭＳＴ及びマスク定盤４の中央部にはマスクＭのパターン像を通過させる開口部ＭＫ１、ＭＫ２がそれぞれ形成されている。マスク定盤４は、メインコラム１の上側段部７に防振装置４６を介して支持されている。すなわち、マスクステージＭＳＴは、防振装置４６及びマスク定盤４を介してメインコラム１（上側段部７）に支持された構成となっている。また、防振装置４６によって、メインコラム１の振動が、マスクステージＭＳＴを支持するマスク定盤４に伝わらないように、マスク定盤４とメインコラム１とが振動的に分離されている。

マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、マスク定盤４上において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微少回転可能である。マスクステージＭＳＴは、Ｘ軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクＭの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけのＸ軸方向の移動ストロークを有している。

マスクステージＭＳＴ上には移動鏡４１が設けられている。また、移動鏡４１に対向する位置にはレーザ干渉計４２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４２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計４２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計４２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子２を含む複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、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より露出しており、その光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。

投影光学系ＰＬを保持する鏡筒ＰＫの外周にはフランジＰＦが設けられており、投影光学系ＰＬはこのフランジＰＦを介して鏡筒定盤５に支持されている。鏡筒定盤５は、メイ
ンコラム１の下側段部８に防振装置４７を介して支持されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、防振装置４７及び鏡筒定盤５を介してメインコラム１（下側段部８）に支持された構成となっている。また、防振装置４７によって、メインコラム１の振動が、投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤５に伝わらないように、鏡筒定盤５とメインコラム１とが振動的に分離されている。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを支持して移動可能である。基板ホルダＰＨは、例えば真空吸着等により基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）４８が複数設けられている。基板ステージＰＳＴは、エアベアリング４８により基板定盤６の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板定盤６は、ベースＢＰ上に防振装置４９を介して支持されている。また、防振装置４９によって、ベースＢＰ（床面）やメインコラム１の振動が、基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤６に伝わらないように、基板定盤６とメインコラム１及びベースＢＰ（床面）とが振動的に分離されている。

基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤの駆動により、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持した状態で、基板定盤６上において、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。

基板ステージＰＳＴ上には移動鏡４３が設けられている。また、移動鏡４３に対向する位置にはレーザ干渉計４４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４４によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、露光装置ＥＸは、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系を備えている。なお、フォーカス・レベリング検出系は、静電容量型センサを使った方式のものを採用してもよい。フォーカス・レベリング検出系は、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出する。

レーザ干渉計４４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動し、基板Ｐのフォーカス位置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、レーザ干渉計４４の計測結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置制御を行う。

基板ステージＰＳＴ上には凹部５０が設けられており、基板Ｐを保持するための基板ホルダＰＨは凹部５０に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部５０以外の上面５１は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面（平坦部）となっている。また本実施形態においては、移動鏡４３の上面も、基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ面一に設けられている。

基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面５１を設けたので、基板Ｐのエッジ領域を液浸露光するときにおいても、基板Ｐのエッジ部の外側には段差部がほぼ無いので、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、基板Ｐのエッジ部とその基板Ｐの周囲に設けられた平坦面（上面）５１との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるが、液体ＬＱの表面張力によりその隙間に液体ＬＱが流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、上面５１により投
影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができる。

液体供給機構１０は、液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３とを備えている。供給管１３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。本実施形態においては、液体供給機構１０は純水を供給するものであって、液体供給部１１は、純水製造装置１６、及び供給する液体（純水）ＬＱの温度を調整する温調装置１７等を備えている。なお純水製造装置として、露光装置ＥＸに純水製造装置を設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の純水製造装置を用いるようにしてもよい。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体供給機構１０は、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐ上に液体ＬＱを所定量供給する。

供給管１３の途中には、液体供給機構１０の液体供給部１１より送出され、投影光学系ＰＬの像面側に供給される液体ＬＱの性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置６０が設けられている。上述したように、液体供給機構１０は液体ＬＱとして水を供給するため、計測装置６０は水質を計測可能な装置により構成されている。

第１液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な第１液体回収部２１と、第１液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２３とを備えている。回収管２３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。第１液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）２６、及び回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器２７等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸ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。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、第１液体回収機構２０は、液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。

第２液体回収機構３０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な第２液体回収部３１と、第２液体回収部３１にその一端部を接続する回収管３３とを備えている。回収管３３の他端部は第２ノズル部材８０に接続されている。第２液体回収部３１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）３６、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器３７等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸ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。第２液体回収機構３０は、第１液体回収機構２０で回収しきれなかった液体ＬＱを回収可能である。

また、第２液体回収機構３０は、第１液体回収機構２０を含む露光装置ＥＸ全体の駆動源である商用電源１００Ａとは別の無停電電源（第２駆動源）１００Ｂを有している。無停電電源１００Ｂは、例えば商用電源１００Ａの停電時に、第２液体回収機構３０の駆動部に対して電力（駆動力）を供給する。例えば、商用電源１００Ａが停電した場合、第２液体回収機構３０の第２液体回収部３１は、無停電電源１００Ｂより供給される電力で駆動される。この場合、第２液体回収部３１を含む第２液体回収機構３０の液体回収動作は、制御装置ＣＯＮＴに制御されず、例えば第２液体回収機構３０に内蔵された別の制御装置からの指令信号に基づいて制御される。

なお、商用電源１００Ａの停電時においては、無停電電源１００Ｂは、第２液体回収機構３０に加えて制御装置ＣＯＮＴにも電力を供給するようにしてもよい。この場合、その無停電電源１００Ｂからの電力によって駆動される制御装置ＣＯＮＴが、第２液体回収機構３０の液体回収動作を制御するようにしてもよい。また、第２液体回収機構３０は無停電電源１００Ｂにより常時駆動されるようにしてもよい。その場合、第１液体回収機構２０と第２液体回収機構３０とは別の電源１００Ａ、１００Ｂでそれぞれ駆動されることに
なる。

本実施形態においては、第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０で回収された液体ＬＱは、液体供給機構１０の液体供給部１１に戻されるようになっている。すなわち本実施形態の露光装置ＥＸは、液体供給機構１０と、第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０との間で液体ＬＱを循環する循環系を備えた構成となっている。液体供給機構１０の液体供給部１１に戻された液体ＬＱは、純水製造装置１６で精製された後、再び投影光学系ＰＬの像面側（基板Ｐ上）に供給される。なお、第１、第２液体回収機構２０、３０で回収された液体ＬＱの全部が液体供給機構１０に戻されてもよいし、その一部が戻されてもよい。あるいは、第１、第２液体回収機構２０、３０で回収した液体ＬＱを液体供給機構１０に戻さずに、別の供給源より供給された液体ＬＱ、あるいは水道水を純水製造装置１６で精製した後、投影光学系ＰＬの像面側に供給するようにしてもよい。更に、回収した液体ＬＱを精製し再度液体供給部１１に戻して循環させる第１モードと、回収した液体ＬＱは廃棄し、新たな液体ＬＱを液体供給部１１から供給する第２モードとを必要に応じて切り替える構成としてもよい。

供給管１３と回収管２３とは接続管９を介して接続されている。接続管９の一端部は供給管１３の途中の所定位置に接続され、他端部は回収管２３の途中の所定位置に接続されている。また、供給管１３の途中には、この供給管１３の流路を開閉する第１バルブ１３Ｂが設けられており、回収管２３の途中には、この回収管２３の流路を開閉する第２バルブ２３Ｂが設けられており、接続管９の途中には、この接続管９の流路を開閉する第３バルブ９Ｂが設けられている。第１バルブ１３Ｂは、供給管１３のうち接続管９との接続位置よりも第１ノズル部材７０側に設けられており、第２バルブ２３Ｂは、回収管２３のうち接続管９との接続位置よりも第１ノズル部材７０側に設けられている。各バルブ１３Ｂ、２３Ｂ、９Ｂの動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。これらバルブ１３Ｂ、２３Ｂ、９Ｂによって、液体供給部１１から送出された液体ＬＱの流路が変更されるようになっている。

また、第１バルブ１３Ｂにはタイマー１３Ｔが接続されている。タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂの開いている時間及び閉じている時間を計測可能である。また、タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を閉じているか否かを検知可能である。タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を開けたことを検知したときに、時間計測を開始する。また、タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を閉じたことを検知したときにも、時間計測を開始することができる。

タイマー１３は、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を開けたときからの経過時間、すなわち、液体供給機構１０による液体供給が開始されてからの経過時間を計測することができる。タイマー１３Ｔによって計測された前記経過時間に関する情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。また、タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を閉じたことを検知したとき、時間計測動作を停止するとともに、計測時間をリセットする（零に戻す）。また、タイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を閉じたときからの経過時間、すなわち、液体供給機構１０による液体供給が停止されてからの経過時間を計測することができる。タイマー１３Ｔによって計測された前記経過時間に関する情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。またタイマー１３Ｔは、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を開けたことを検知したとき、時間計測動作を停止するとともに、計測時間をリセットする（零に戻す）。

液体供給機構１０及び第１液体回収機構２０の一部を構成する第１ノズル部材７０は第１ノズル保持部材５２に保持されており、その第１ノズル保持部材５２はメインコラム１の下側段部８に接続されている。第２液体回収機構３０の一部を構成する第２ノズル部材
８０は、第２ノズル保持部材５３に保持されており、その第２ノズル保持部材５３はメインコラム１の下側段部８に接続されている。第１ノズル部材７０と第２ノズル部材８０とは互いに独立した部材である。

図２は投影光学系ＰＬの像面側近傍を示す要部拡大図である。図２において、第１ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２の近傍に配置されており、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材である。第１ノズル部材７０は、その中央部に投影光学系ＰＬ（光学素子２）を配置可能な穴部７０Ｈを有している。また、第１ノズル部材７０の下面７０Ａは基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐと対向するように設けられている。また、第１ノズル保持部材５２（図１参照）に保持された第１ノズル部材７０と、投影光学系ＰＬ（光学素子２）とは離れている。すなわち、環状部材である第１ノズル部材７０の内側面と投影光学系ＰＬの光学素子２の外側面との間には間隙が設けられている。この間隙は、投影光学系ＰＬと第１ノズル部材７０とを振動的に分離するために設けられたものである。これにより、第１ノズル部材７０で発生した振動が、投影光学系ＰＬ側に伝達することが防止されている。

第２ノズル部材８０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において第１ノズル部材７０の周りを囲むように設けられた環状部材である。第２ノズル部材８０は、その中央部に第１ノズル部材７０の一部を配置可能な穴部８０Ｈを有している。また、第２ノズル部材８０の下面８０Ａは基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐと対向するように設けられている。また、第１ノズル保持部材５２に保持された第１ノズル部材７０と、第２ノズル保持部材５３（図１参照）に保持された第２ノズル部材８０とは離れている。すなわち、環状部材である第２ノズル部材８０の内側面と、第１ノズル部材７０の外側面との間には間隙が設けられている。この間隙は、第１ノズル部材７０と第２ノズル部材８０とを振動的に分離するために設けられたものである。これにより、第２ノズル部材８０で発生した振動が、第１ノズル部材７０側に伝達することが防止されている。

そして、第１、第２ノズル部材７０、８０を第１、第２ノズル保持部材５２、５３を介して支持しているメインコラム１と、投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫをフランジＰＦを介して支持している鏡筒定盤５とは、防振装置４７を介して振動的に分離されている。したがって、第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材８０で発生した振動が投影光学系ＰＬに伝達されることは防止されている。また、第１、第２ノズル部材７０、８０を第１、第２ノズル保持部材５２、５３を介して支持しているメインコラム１と、基板ステージＰＳＴを支持している基板定盤６とは、防振装置４９を介して振動的に分離している。したがって、第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材８０で発生した振動が、メインコラム１及びベースＢＰを介して基板ステージＰＳＴに伝達されることが防止されている。また、第１、第２ノズル部材７０、８０を第１、第２ノズル保持部材５２、５３を介して支持しているメインコラム１と、マスクステージＭＳＴを支持しているマスク定盤４とは、防振装置４６を介して振動的に分離されている。したがって、第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材８０で発生した振動がメインコラム１を介してマスクステージＭＳＴに伝達されることが防止されている。

第１ノズル部材７０の下面７０Ａには、液体供給機構１０の一部を構成する供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）が設けられている。本実施形態においては、供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）は２つ設けられており、投影光学系ＰＬの光学素子２（投影領域ＡＲ１）を挟んでＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。本実施形態においては、供給口１２Ａ、１２Ｂは略円形状に形成されているが、楕円形状、矩形状、スリット状など任意の形状に形成されていてもよい。また、供給口１２Ａ、１２Ｂは互いにほぼ同じ大きさであってもよいし、互いに異なる大きさであってもよい。

第１ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を基準として供給口１２の外側には第１液体回収機構２０の一部を構成する第１回収口２２が設けられている。第１回収口２２は、第１ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影領域ＡＲ１、及び供給口１２Ａ、１２Ｂを囲むように環状に形成されている。また、第１回収口２２には多孔体２２Ｐが設けられている。

供給管１３の他端部は、第１ノズル部材７０の内部に形成された供給流路１４の一端部に接続している。一方、第１ノズル部材７０の供給流路１４の他端部は、第１ノズル部材７０の下面７０Ａに形成された供給口１２に接続されている。ここで、第１ノズル部材７０の内部に形成された供給流路１４は、複数（２つ）の供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）のそれぞれにその他端部を接続可能なように途中から分岐している。

液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。液浸領域ＡＲ２を形成するために、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の液体供給部１１より液体ＬＱ１を送出する。液体供給部１１より送出された液体ＬＱは、供給管１３を流れた後、第１ノズル部材７０の内部に形成された供給流路１４の一端部に流入する。そして、供給流路１４の一端部に流入した液体ＬＱは途中で分岐した後、第１ノズル部材７０の下面７０Ａに形成された複数（２つ）の供給口１２Ａ、１２Ｂより、光学素子２と基板Ｐとの間の空間に供給される。

回収管２３の他端部は、第１ノズル部材７０の内部に形成された第１回収流路２４の一部を構成するマニホールド流路２４Ｍの一端部に接続している。一方、マニホールド流路２４Ｍの他端部は、第１回収口２２に対応するように平面視環状に形成され、その第１回収口２２に接続する第１回収流路２４の一部を構成する環状流路２４Ｋの一部に接続している。

第１液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴに制御される。制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱを回収するために、第１液体回収機構２０の第１液体回収部２１を駆動する。真空系２６を有する第１液体回収部２１の駆動により、基板Ｐ上の液体ＬＱは、その基板Ｐの上方に設けられている第１回収口２２を介して環状流路２４Ｋに鉛直上向き（＋Ｚ方向）に流入する。環状流路２４Ｋに＋Ｚ方向に流入した液体ＬＱは、マニホールド流路２４Ｍで集合された後、マニホールド流路２４Ｍを流れる。その後、液体ＬＱは、回収管２３を介して第１液体回収部２１に吸引回収される。

第２ノズル部材８０の下面８０Ａには、第２液体回収機構３０の一部を構成する第２回収口３２が設けられている。第２回収口３２は、第２ノズル部材８０のうち基板Ｐに対向する下面８０Ａに形成されている。第２ノズル部材８０は第１ノズル部材７０の外側に設けられており、第２ノズル部材８０に設けられた第２回収口３２は、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して、第１ノズル部材７０に設けられた第１回収口２２よりも更に外側に設けられた構成となっている。第２回収口３２は、第１回収口２２を囲むように環状に形成されている。

回収管３３の他端部は、第２ノズル部材８０の内部に形成された第２回収流路３４の一部を構成するマニホールド流路３４Ｍの一端部に接続している。一方、マニホールド流路３４Ｍの他端部は、第２回収口３２に対応するように平面視環状に形成され、その第２回収口３２に接続する第２回収流路３４の一部を構成する環状流路３４Ｋの一部に接続している。

第２液体回収部３１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴに制御される。制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱを回収するために、第２液体回収機構３０の第２液体回収部３１を駆動す
る。真空系３６を有する第２液体回収部３１の駆動により、基板Ｐ上の液体ＬＱは、その基板Ｐの上方に設けられている第２回収口３２を介して環状流路３４Ｋに鉛直上向き（＋Ｚ方向）に流入する。環状流路３４Ｋに＋Ｚ方向に流入した液体ＬＱは、マニホールド流路３４Ｍで集合された後、マニホールド流路３４Ｍを流れる。その後、液体ＬＱは、回収管３３を介して第２液体回収部３１に吸引回収される。また、本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構３０による液体回収動作（吸引動作）を、基板Ｐの液浸露光中及び露光前後において常時行う。

計測装置６０は、液体供給機構１０により供給される液体ＬＱの性質又は成分（水質）を計測するものである。計測装置６０で計測する液体ＬＱの性質又は成分は、露光装置ＥＸの露光精度に与える影響、あるいは露光装置ＥＸ自体に与える影響を考慮して決定する。表１は、液体ＬＱの性質又は成分と、それが露光装置ＥＸの露光精度あるいは露光装置ＥＸ自体に与える影響との一例を示した表である。表１に示す通り、液体ＬＱの性質又は成分としては、比抵抗、金属イオン、全有機体炭素（ＴＯＣ：total organic carbon）、パーティクル・バブル、生菌、溶存酸素（ＤＯ：dissolved oxygen）、溶存窒素（ＤＮ：dissolved nitrogen）などがある。一方、露光装置ＥＸの露光精度あるいは露光装置ＥＸ自体に与える影響項目としては、レンズ（特に光学素子２）の曇り、ウォーターマーク（液体ＬＱが蒸発することにより、液体中の不純物が固化して残留する付着物）の発生、屈折率変化や光の散乱による光学性能の劣化、レジストプロセス（レジストパターン形成）への影響、各部材等の錆の発生などがある。表１はこれらについて、どの性質又は成分が、どの性能にどの程度の影響を与えるかをまとめたものであり、懸念される影響があると予想されるものに○を付してある。計測装置６０によって計測すべき液体ＬＱの性質又は成分は、露光装置ＥＸの露光精度あるいは露光装置ＥＸ自体に与える影響に基づいて、表１の中から必要に応じて選択される。もちろん、全ての項目について計測しても構わないし、表１には示されていない性質又は成分でも構わない。

上記観点により選択された項目を計測するために、計測装置６０は複数の計測器を有している。例えば、計測装置６０は、計測器として、比抵抗値を計測するための比抵抗計、全有機体炭素を計測するためのＴＯＣ計、微粒子及び気泡を含む異物を計測するためのパーティクルカウンタ、溶存酸素（溶存酸素濃度）を計測するためのＤＯ計、溶存窒素（溶存窒素濃度）を計測するためのＤＮ計、シリカ濃度を計測するためのシリカ計、及び生菌の種類や量を分析可能な分析器等を備えることができる。本実施形態では一例として、全有機体炭素、パーティクル・バブル、溶存酸素、比抵抗値を計測項目として選択し、図２に示すように、計測装置６０は、全有機炭素を計測するためのＴＯＣ計６１、微粒子及び気泡を含む異物を計測するためのパーティクルカウンタ６２、溶存酸素を計測するための溶存酸素計（ＤＯ計）６３、及び比抵抗計６４を含んで構成されている。

図２に示すように、ＴＯＣ計６１は、供給口１２に接続する供給管（供給流路）１３の途中から分岐する分岐管（分岐流路）６１Ｋに接続されている。液体供給部１１より送出され、供給管１３を流れる液体ＬＱのうち一部の液体ＬＱは第１ノズル部材７０の供給口１２より基板Ｐ上に供給され、残りの一部は分岐管６１Ｋを流れてＴＯＣ計６１に流入する。ＴＯＣ計６１は、分岐管６１Ｋによって形成された分岐流路を流れる液体ＬＱの全有機体炭素（ＴＯＣ）を計測する。同様に、パーティクルカウンタ６２、溶存酸素計６３、及び比抵抗計６４は、供給管１３の途中から分岐する分岐管６２Ｋ、６３Ｋ、６４Ｋのそれぞれに接続されており、それら分岐管６２Ｋ、６３Ｋ、６４Ｋによって形成された分岐流路を流れる液体ＬＱ中の異物（微粒子又は気泡）、溶存酸素、比抵抗値を計測する。なお、上記シリカ計や生菌分析器も、供給管１３の途中から分岐する分岐管に接続可能であ
る。

本実施形態においては、分岐管６１Ｋ〜６４Ｋはそれぞれ独立した分岐流路を形成しており、それら互いに独立した分岐流路のそれぞれに、各計測器６１〜６４が接続されている。すなわち、複数の計測器６１〜６４は、供給管１３に対して分岐管６１Ｋ〜６４Ｋを介して並列に接続されている。なお、計測器の構成によっては、供給管１３から分岐させた液体ＬＱを第１の計測器で計測し、その第１の計測器を通過した液体ＬＱを第２の計測器で計測するといったように、供給管１３に対して複数の計測器を直列に接続するようにしてもよい。なお、分岐管（分岐箇所）の数や位置によっては、異物（微粒子）が発生する可能性が高まるため、異物発生の可能性を考慮して、分岐管の数や位置を設定するとよい。また、同一種類の計測器を供給管１３に沿った複数の位置に配置するようにしてもよい。このように配置すれば、供給管１３のどの位置で液体ＬＱの性質又は成分が変化したかを特定することができ、変化の原因究明が容易になる。

本実施形態においては、計測装置６０は、供給管１３によって形成された供給流路の途中から分岐する分岐流路を流れる液体ＬＱの性質又は成分をインライン方式で計測するようになっている。インライン方式を採用することにより、計測装置６０には液体ＬＱが常時供給されるため、計測装置６０は液体ＬＱの性質又は成分（水質）を露光中及び露光前後において常時計測することが可能な構成となっている。すなわち、計測装置６０は、基板Ｐに対する液浸露光動作と並行して、液体ＬＱを計測可能である。計測装置６０の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果に基づいて、液体供給機構１０により基板Ｐ上に供給される液体ＬＱの性質又は成分（水質）を常時モニタ可能である。

なお、液体ＬＱ中に含まれる金属イオンの種類を特定するために、液体ＬＱをサンプリングして、露光装置ＥＸとは別に設けられた分析装置を使って、前記金属イオンの種類を特定することができる。これにより、特定された金属イオンに応じた適切な処置を施すことができる。また、液体ＬＱ中に含まれる不純物を計量するために、液体ＬＱをサンプリングして、露光装置ＥＸとは別に設けられた全蒸発残渣計により液体ＬＱ中の全蒸発残渣量を計測するようにしてもよい。この場合、分析装置および全蒸発残渣計は定期的に自動で液体ＬＱのサンプリングを行い、金属イオンの種類や全蒸発残渣計等の計測結果を露光装置ＥＸに通知するようにしてもよい。露光装置ＥＸは、通知された計測結果とあらかじめ記憶している基準値とを比較して、基準値を超える場合に警報を発するようにすることができる。

検出装置９０は、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かを検出するものである。本実施形態においては、検出装置９０は、第２液体回収機構３０の回収管３３に液体ＬＱが流れているか否かを光学的に検出することによって、第２液体回収機構３０の第２回収口３２を介して液体ＬＱが回収されたか否かを検出する。検出装置９０は、検出光Ｌａを射出する投光部９１と、検出光Ｌａを受光する受光部９２とを備えている。回収管３３の途中には、検出光Ｌａを透過可能な透過窓９３、９４が設けられている。検出装置９０は、投光部９１より透過窓９３に対して検出光Ｌａを照射する。透過窓９３を通過した検出光Ｌａは、回収管３３の内側を通過した後、透過窓９４を介して受光部９２に受光される。受光部９２の受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。回収管３３の内側（検出光Ｌａの光路上）に液体ＬＱが有る場合と無い場合とでは、受光部９２での受光量は互いに異なる値となる。そのため、制御装置ＣＯＮＴは、受光部９２の受光結果に基づいて、回収管３３に液体ＬＱが有るか否か（流れているか否か）、すなわち第２回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かを判別することができる。

なお検出装置９０としては、第２回収口３２を介して液体ＬＱが回収されたか否かを検
出可能であればよく、例えば回収管３３の内側に設けられた液体有無センサであってもよい。また、液体有無センサの設置位置としては、回収管３３の途中に限られず、例えば第２ノズル部材８０の第２回収口３２近傍や第２回収流路３４の内側であってもよい。また、検出装置９０として、例えば回収管３３の途中にマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器（流量検出器）等を設けておき、マスフローコントローラの検出結果に基づいて、第２回収口３２を介して液体ＬＱが回収されたか否かが判断されるようにしてもよい。

また、投光部及び受光部を含んで構成される上記検出装置９０や、マスフローコントローラからなる検出装置は、第２液体回収機構３０による単位時間あたりの液体回収量を検出することができる。

図３は液体供給部１１の構成を詳細に示す図である。液体供給部１１は、純水製造装置１６と、純水製造装置１６で製造された液体ＬＱの温度を調整する温調装置１７とを備えている。純水製造装置１６は、例えば浮遊物や不純物を含む水を精製して所定の純度の純水を製造する純水製造器１６１と、純水製造器１６１で製造された純水から更に不純物を除いて高純度な純水（超純水）を製造する超純水製造器１６２とを備えている。純水製造器１６１（あるいは超純水製造器１６２）は、イオン交換膜やパーティクルフィルタ等の液体改質部材、及び紫外光照射装置（ＵＶランプ）等の液体改質装置を備えており、これら液体改質部材及び液体改質装置により、液体の比抵抗値、異物（微粒子、気泡）の量、全有機体炭素、及び生菌の量等を所望値に調整する。

また、上述したように、第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０で回収された液体ＬＱは、液体供給機構１０の液体供給部１１に戻されるようになっている。具体的には、第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０で回収された液体ＬＱは、戻し管１８を介して、液体供給部１１の純水製造装置１６（純水製造器１６１）に供給される。戻し管１８には、その戻し管１８の流路を開閉するバルブ１８Ｂが設けられている。純水製造装置１６は、戻し管１８を介して戻された液体を上記液体改質部材及び液体改質装置等を使って精製した後、温調装置１７に供給する。また、液体供給部１１の純水製造装置１６（純水製造器１６１）には、供給管１９を介して機能液供給装置１２０が接続されている。機能液供給装置１２０は、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱとは別の所定の機能を有する機能液ＬＫを供給可能である。本実施形態においては、機能液供給装置１２０は、殺菌作用を有する液体（機能液）ＬＫを供給する。供給管１９には、その供給管１９の流路を開閉するバルブ１９Ｂが設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、バルブ１８Ｂを作動して戻し管１８の流路を開けて液体ＬＱを供給しているとき、バルブ１９Ｂを作動して供給管１９の流路を閉じて機能液ＬＫの供給を停止する。一方、制御装置ＣＯＮＴは、バルブ１９Ｂを作動して供給管１９の流路を開けて機能液ＬＫを供給しているとき、バルブ１８Ｂを作動して戻し管１８の流路を閉じて液体ＬＱの供給を停止する。

温調装置１７は、純水製造装置１６で製造され、供給管１３に供給される液体（純水）ＬＱの温度調整を行うものであって、その一端部を純水製造装置１６（超純水製造器１６２）に接続し、他端部を供給管１３に接続しており、純水製造装置１６で製造された液体ＬＱの温度調整を行った後、その温度調整された液体ＬＱを供給管１３に送出する。温調装置１７は、純水製造装置１６の超純水製造器１６２から供給された液体ＬＱの温度を粗く調整するラフ温調器１７１と、ラフ温調器１７１の流路下流側（供給管１３側）に設けられ、供給管１３側に流す液体ＬＱの単位時間当たりの量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１７２と、流量制御器１７２を通過した液体ＬＱ中の溶存気体濃度（溶存酸素濃度、溶存窒素濃度）を低下させるための脱気装置１７３と、脱気装置１７３で脱気された液体ＬＱ中の異物（微粒子、気泡）を取り除くフィルタ１７４と、フィルタ１７４を通過した液体ＬＱの温度の微調整を行うファイン温調器１７５とを備えている。

ラフ温調器１７１は、超純水製造器１６２から送出された液体ＬＱの温度を目標温度（例えば２３℃）に対して例えば±０．１℃程度の粗い精度で温度調整するものである。流量制御器１７２は、ラフ温調器１７１と脱気装置１７３との間に配置されており、ラフ温調器１７１で温度調整された液体ＬＱの脱気装置１７３側に対する単位時間当たりの流量を制御する。

脱気装置１７３は、ラフ温調器１７１とファイン温調器１７５との間、具体的には流量制御器１７２とフィルタ１７４との間に配置されており、流量制御器１７２から送出された液体ＬＱを脱気して、液体ＬＱ中の溶存気体濃度を低下させる。脱気装置１７３としては、供給された液体ＬＱを減圧することによって脱気する減圧装置など公知の脱気装置を用いることができる。また、中空糸膜フィルタ等のフィルタを用いて液体ＬＱを気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気フィルタを含む装置や、液体ＬＱを遠心力を使って気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気ポンプを含む装置などを用いることもできる。脱気装置１７３は、上記脱気フィルタを含む液体改質部材や上記脱気ポンプを含む液体改質装置によって、溶存気体濃度を所望値に調整する。

フィルタ１７４は、ラフ温調器１７１とファイン温調器１７５との間、具体的には脱気装置１７３とファイン温調器１７５との間に配置されており、脱気装置１７３から送出された液体ＬＱ中の異物を取り除くものである。流量制御器１７２や脱気装置１７３を通過するときに、液体ＬＱ中に僅かに異物（particle）が混入する可能性が考えられるが、流量制御器１７２や脱気装置１７３の下流側（供給管１３側）にフィルタ１７４を設けたことにより、そのフィルタ１７４によって異物を取り除くことができる。フィルタ１７４としては、中空糸膜フィルタやパーティクルフィルタなど公知のフィルタを用いることができる。上記パーティクルフィルタ等の液体改質部材を含むフィルタ１７４は、液体中の異物（微粒子、気泡）の量を許容値以下に調整する。

ファイン温調器１７５は、ラフ温調器１７１と供給管１３との間、具体的にはフィルタ１７４と供給管１３との間に配置されており、高精度に液体ＬＱの温度調整を行う。例えばファイン温調器１７５は、フィルタ１７４から送出された液体ＬＱの温度（温度安定性、温度均一性）を目標温度に対して±０．０１℃〜±０．００１℃程度の高い精度で微調整する。本実施形態においては、温調装置１７を構成する複数の機器のうち、ファイン温調器１７５が液体ＬＱの供給対象である基板Ｐに最も近い位置に配置されているので、高精度に温度調整された液体ＬＱを基板Ｐ上に供給することができる。

なお、フィルタ１７４は温調装置１７内でラフ温調器１７１とファイン温調器１７５との間に配置されているのが好ましいが、温調装置１７内の異なる場所に配置されていてもよいし、温調装置１７の外に配置されるようにしてもよい。

上述したように、純水製造器１６１、超純水製造器１６２、脱気装置１７３、及びフィルタ１７４等は、液体改質部材及び液体改質装置をそれぞれ備えており、液体ＬＱの水質（性質又は成分）を調整するための調整装置を構成している。これら各装置１６１、１６２、１７３、１７４は、液体供給機構１０のうち液体ＬＱが流れる流路の複数の所定位置のそれぞれに設けられた構成となっている。なお、本実施形態においては、１台の露光装置ＥＸに対して液体供給部１１を１台配置している（図１参照）がこれに限られず、１台の液体供給部１１を複数台の露光装置ＥＸで共用しても構わない。このようにすれば、液体供給部１１が占有する面積（フットプリント）を節減することができる。あるいは、液体供給部１１を構成する純水製造装置１６と温調装置１７とを分割して、純水製造装置１６を複数の露光装置ＥＸで共用し、温調装置１７は露光装置ＥＸ毎に配置しても構わない。このようにすれば、フットプリントを節減できるとともに、露光装置毎の温度管理が可
能である。更に上記の場合において、複数の露光装置ＥＸで共用する液体供給部１１または純水製造装置１６を、露光装置ＥＸが設置された床とは異なる床（たとえば、床下）に配置すれば、露光装置ＥＸが設置されるクリーンルームの空間をより有効に用いることができる。

次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について図４及び図５のフローチャート図を参照しながら説明する。

図４は基板ステージＰＳＴを上方から見た平面図である。図４において、不図示の搬送系（ローダ装置）によって基板ステージＰＳＴ上に搬入（ロード）された基板Ｐ上には、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４が設定されている。基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のそれぞれにはアライメントマークＡＭが付随して設けられている。また、基板ステージＰＳＴ上の所定位置には、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているような基板アライメント系によって計測される基準マークＰＦＭ、及び特開平７−１７６４６８号公報に開示されているようなマスクアライメント系によって計測される基準マークＭＦＭを備えた基準部材（計測部材）３００が配置されている。また、基板ステージＰＳＴ上の所定位置には、光計測部として、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサ４００、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、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が設けられている。これら計測部材３００、光計測部４００、５００、６００のそれぞれの上面は、基板ステージＰＳＴの上面５１とほぼ面一となっている。

基板Ｐの露光を開始する前に、制御装置ＣＯＮＴは、上記基板アライメント系の検出基準位置とマスクＭのパターン像の投影位置との位置関係（ベースライン量）を、基板アライメント系、マスクアライメント系、及び基準部材３００等を使って計測する。基準部材３００上の基準マークＭＦＭ、ＰＦＭが計測されているときの基板ステージＰＳＴの位置は、レーザ干渉計４４により計測されている。また、基板Ｐの露光を開始する前に、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ上に設けられている各光計測部４００、５００、６００を使った計測処理を行い、その計測結果に基づいてレンズキャリブレーション等の各種補正処理を行う（ステップＳＡ１）。

例えばマスクアライメント系を使った計測処理を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴの位置制御を行って投影光学系ＰＬと基準部材３００とを対向させ、液体供給機構１０及び第１液体回収機構２０による液体供給動作及び液体回収動作を行い、基準部材３００上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成した状態で、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基準部材３００上の基準マークＭＦＭを計測する。同様に、各光計測部４００、５００、６００を使った計測処理を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、光計測部４００、５００、６００上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成した状態で、液体ＬＱを介した計測処理を行う。計測部材及び光計測部を含む基板ステージＰＳＴ上に液体供給機構１０より液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、第３バルブ９Ｂにより接続管９の流路を閉じた状態で、第１バルブ１３Ｂを駆動して供給管１３の流路を開ける。また、液浸領域ＡＲ２を形成しているときは、制御装置ＣＯＮＴは、第２バルブ２３Ｂを駆動して回収管２３の流路を開けている。このように、露光前の計測動作においては、液体ＬＱを介した計測が行われる。また、液浸領域ＡＲ２を形成したとき、その液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは、投影光学系ＰＬのうち最も像面側の光学素子２の下面（液体接触面）２Ａや、ノズル部材７０、８０の下面（液体接触面）７０Ａ、８０Ａに接触する。更に、計測部材３００、及び光計測部４００、５００、６００を含む基板ステージＰＳＴの上面５１にも液体ＬＱが接触する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して重ね合わせ露光をするために、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のそれぞれに付随して形成されているアライメントマークＡＭを基板アライメント系を使って計測する。基板アライメント系がアライメントマークＡＭを計測しているときの基板ステージＰＳＴの位置はレーザ干渉計４４によって計測されている。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＡＭの検出結果に基づいて、レーザ干渉計４４によって規定される座標系内での、基板アライメント系の検出基準位置に対するショット領域Ｓ１〜Ｓ２４の位置情報を求め、その位置情報と先に計測していたベースライン量とに基づいて基板ステージＰＳＴを移動することで、マスクＭのパターン像の投影位置とショット領域Ｓ１〜Ｓ２４とを位置合わせする。ここで、本実施形態においては、アライメントマークＡＭや基準マークＰＦＭを計測するとき、基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）には液浸領域ＡＲ２が形成されず、基板アライメント系は非液浸状態（ドライ状態）でアライメントマークＡＭを計測する。基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）に液浸領域ＡＲ２を形成しない場合、制御装置ＣＯＮＴは、第１バルブ１３Ｂを使って供給管１３の流路を閉じた状態で、第３バルブ９Ｂを駆動して接続管９の流路を開ける。こうすることにより、温調装置１７を含む液体供給部１１から供給管１３に流入した液体ＬＱは接続管９を介して回収管２３に流れる。

すなわち、本実施形態においては、温調装置１７を含む液体供給部１１は常時駆動しており、投影光学系ＰＬの像面側への液体供給時には、制御装置ＣＯＮＴは、第１バルブ１３Ｂを駆動して供給管１３の流路を開けるとともに、第３バルブ９Ｂによって接続管９の流路を閉じることで、液体供給部１１から送出された液体ＬＱを、投影光学系ＰＬの像面側に供給する。一方、投影光学系ＰＬの像面側への液体供給不要時には、制御装置ＣＯＮＴは、第３バルブ９Ｂを駆動して接続管９の流路を開けるとともに、第１バルブ１３Ｂによって供給管１３の流路を閉じることで、液体供給部１１から送出された液体ＬＱを、投影光学系ＰＬの像面側に供給せずに、回収管２３を介して液体回収部２１に回収させる。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、液浸露光開始の指令信号を出力する（ステップＳＡ２）。制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光学素子２と基板Ｐを含む基板ステージＰＳＴ上の所定領域とを対向した状態で、第３バルブ９Ｂによって接続管９の流路を閉じ、第１バルブ１３Ｂを駆動して供給管１３の流路を開け、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給を開始する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体ＬＱの供給の開始とほぼ同時に、第１液体回収機構２０による液体回収を開始する。ここで、液体供給機構１０による単位時間あたりの液体供給量、及び第１液体回収機構２０による単位時間あたりの液体回収量はほぼ一定値である。基板Ｐを液浸露光するために形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは、光学素子２の下面２Ａや第１ノズル部材７０の下面７０Ａに接触する。なお、第１液体回収機構２０による液体回収動作（吸引動作）は、液体供給機構１０による液体供給が開始される前から（液体供給が停止されている状態においても）行うことができる。また、上述したように、第２液体回収機構３０は常時駆動しており、第２液体回収機構３０による第２回収口３２を介した吸引動作は常時行われている。

そして、第１バルブ１３Ｂの開放から所定時間経過し、液浸領域ＡＲ２を形成した後、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向した状態で、基板Ｐに露光光ＥＬを照射し、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光する。ここで、第１バルブ１３Ｂの開放から所定時間経過するまで露光を行わないのは、バルブ開放直後はバルブの動作により発生した気泡が液浸領域ＡＲ２内に残存しているおそれがあるためである。基板Ｐを露光するときは、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体ＬＱの供給と並行して、第１液体回収機構２０による液体ＬＱの回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介
して基板Ｐ上に投影露光する。

本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上に設定された複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のうち、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に対する走査露光処理が順次行われる。また、基板Ｐの周辺領域に設定されているショット領域（例えばショット領域Ｓ１、Ｓ４、Ｓ２１、Ｓ２４等）を液浸露光するときは、投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは基板ステージＰＳＴの上面５１に接触する。

液浸露光中において、液体供給機構１０により基板Ｐ上に液体ＬＱを供給されている液体ＬＱの性質又は成分（水質）は、計測装置６０により常時計測（モニタ）されている。計測装置６０の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果（モニタ情報）を記憶装置ＭＲＹに記憶する（ステップＳＡ３）。

制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果を時間経過に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶する。制御装置ＣＯＮＴは、例えばタイマー１３Ｔの出力に基づいて、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を開けたときを時間経過の計測開始点（基準）として、計測装置６０の計測結果を時間経過に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶することができる。以下の説明においては、計測装置６０の計測結果を時間経過に対応付けて記憶した情報を適宜「第１ログ情報」と称する。

また、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果を、露光されるショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶する。制御装置ＣＯＮＴは、例えば基板ステージＰＳＴの位置計測を行うレーザ干渉計４４の出力に基づいて、レーザ干渉計４４によって規定される座標系でのショット領域Ｓ１〜Ｓ２４の位置情報を求め、位置情報を求められたショット領域を露光しているときの計測装置６０の計測結果を、ショット領域に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶することができる。なお、計測装置６０で液体ＬＱを計測する時点と、その計測された液体ＬＱが基板Ｐ上（ショット領域上）に供給される時点とでは、計測装置６０のサンプリングポート（分岐管）と供給口１２との距離に応じた時間的なずれが生じるため、前記距離を考慮して、記憶装置ＭＲＹに記憶する情報を補正すればよい。以下の説明においては、計測装置６０の計測結果をショット領域に対応付けて記憶した情報を適宜「第２ログ情報」と称する。

制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果が異常か否かを判別する（ステップＳＡ４）。そして、制御装置ＣＯＮＴは、前記判別結果に基づいて、露光動作を制御する。

ここで、計測装置６０の計測結果が異常であるとは、計測装置６０で計測される各項目（比抵抗値、ＴＯＣ、異物、溶存気体濃度、シリカ濃度、生菌など）の計測値が許容範囲外となり、液体ＬＱを介した露光処理及び計測処理を所望状態で行うことができない状況である場合を指す。例えば、液体ＬＱの比抵抗値が許容値（一例として、２５℃において１８．２ＭΩ・ｃｍ）よりも小さい場合（異常である場合）、液体ＬＱ中にナトリウムイオン等の金属イオンが多く含まれている可能性がある。その金属イオンを多く含んだ液体ＬＱで基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成すると、液体ＬＱの金属イオンが基板Ｐ上の感光材を浸透して、その感光材の下に既に形成されているデバイスパターン（配線パターン）
に付着し、デバイスの動作不良を引き起こす等の不都合が生じる可能性がある。また、液体ＬＱ中のイオンを個別に見ると、金属イオンが許容値（一例として３ｐｐｔ、より好ましくは１ｐｐｔ）よりも多く含まれる場合、ホウ素が許容値（一例として３ｐｐｔ、より好ましくは１ｐｐｔ）よりも多く含まれる場合、シリカが許容値（一例として１ｐｐｔ、より好ましくは０．７５ｐｐｔ）よりも多く含まれる場合、陰イオンが許容値（一例として４００ｐｐｔ）よりも多く含まれる場合には、上記と同様の汚染が生じ、デバイスの動作不良を引き起こす等の不都合を生じる可能性がある。また、液体ＬＱ中の全有機体炭素の値が許容値（一例として、５．０ｐｐｂ、より好ましくは１．０ｐｐｂ）よりも大きい場合（異常である場合）、液体ＬＱの光透過率が低下している可能性がある。その場合、液体ＬＱを介した露光精度や、液体ＬＱを介した光計測部による計測精度が劣化する。具体的には、液体ＬＱの光透過率が下がると基板Ｐ上での露光量が変動し、基板Ｐ上に形成される露光線幅にばらつきが生じてしまう。また光透過率の低下により、液体ＬＱは光透過率低下分だけ多くの光エネルギーを吸収していることになるので、液体温度が上昇する。この温度上昇に起因して、投影光学系ＰＬの焦点位置にばらつきが生じてしまう。このように、液体ＬＱの光透過率の低下は露光精度の悪化を招く。そこで、これらの事情を考慮して、液体ＬＱには所定の光透過率が要求され、これに対応して全有機炭素（ＴＯＣ）の値が規定されている。一例として、液体ＬＱに要求される光透過率は、液体ＬＱの厚さ１ｍｍあたり９９％以上であり、これに対応して液体ＬＱに必要とされるＴＯＣは１．０ｐｐｂ以下である。また、液体ＬＱ中の微粒子又は気泡を含む異物の量が許容値（一例として、大きさが０．１μｍ以上のものが１ｍ１中に０．１個、より好ましくは０．０２個）よりも多い場合（異常である場合）、液体ＬＱを介して基板Ｐ上に転写されるパターンに欠陥が生じる可能性が高くなる。また、液体ＬＱ中の溶存酸素及び溶存窒素を含む溶存気体（溶存気体濃度）の値が許容値（一例として、溶存酸素の場合、３ｐｐｂ、より好ましくは１ｐｐｂ。溶存窒素の場合、一例として３ｐｐｍ）よりも大きい場合（異常である場合）、例えば供給口１２を介して基板Ｐ上に供給された液体ＬＱが大気開放されたときに、液体ＬＱ中の溶存気体によって液体ＬＱ中に気泡が生成される可能性が高くなる。液体ＬＱ中に気泡が生成されると、上述同様、基板Ｐ上に転写されるパターンに欠陥が生じる可能性が高くなる。また、生菌の量が許容値（一例として、１．０ｃｆｕ／Ｌ、より好ましくは０．１ｃｆｕ／Ｌ）よりも大きい場合（異常である場合）、液体ＬＱが汚染されて光透過率が劣化する。更に、生菌の量が多い場合、液体ＬＱに接触する部材（ノズル部材７０、光学素子２、基板ステージＰＳＴ、供給管１３、回収管２３、３３等）が汚染する。また、レジストから溶出したＰＡＧ（Photo Acid Generator：光酸発生剤）が許容値（一例として、７．４×１０^-13ｍｏｌ／ｃｍ²）よりも多い場合、アミン類が許容値（一例として、３．１×１０^-13ｍｏｌ／ｃｍ²）よりも多い場合には、投影光学系ＰＬの光学素子２にウォーターマークが付着したり曇りを生じたりする。

液浸露光中（液体ＬＱの供給中）において、計測装置６０の計測結果が異常でないと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、液浸露光動作を継続する（ステップＳＡ５）。一方、液浸露光中（液体ＬＱの供給中）において、計測装置６０の計測結果が異常であると判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、露光動作を停止する（ステップＳＡ６）。このとき、制御装置ＣＯＮＴは第１バルブ１３Ｂを駆動して供給管１３の流路を閉じ、液体ＬＱの供給を停止することもできる。また、露光動作を停止した後、基板Ｐ上の残留した液体ＬＱをノズル部材７０、第１液体回収機構２０を用いて回収してもよい。この場合、回収した液体ＬＱは液体供給部１１に戻さずに破棄し、新規の液体ＬＱを液体供給部１１に注入し、液体ＬＱ全体を置換するようにしてもよい。更に、基板Ｐ上に残留した液体ＬＱを回収した後、基板Ｐを基板ステージＰＳＴより搬出（アンロード）してもよい。こうすることにより、異常な液体ＬＱを介した露光処理を継続してしまうことに起因して不良ショット（不良基板）が多量に形成されてしまう等の不都合を防止することができる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果（モニタ情報）を、報知装置ＩＮ
Ｆで報知する（ステップＳＡ７）。例えば液体ＬＱ中に含まれているＴＯＣや溶存気体濃度の時間経過に伴う変動量に関する情報や、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のうちあるショット領域（例えばショット領域Ｓ１５）を露光しているときの液体ＬＱ中に含まれているＴＯＣや溶存気体濃度に関する情報を、表示装置を含んで構成されている報知装置ＩＮＦで表示することができる。また、計測装置６０の計測結果が異常であると判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、報知装置ＩＮＦで警報（警告）を発するなど、計測結果が異常である旨を報知装置ＩＮＦで報知することができる。また、計測装置６０が供給管１３に沿った複数の位置に同一種類の計測器を有する場合、制御装置ＣＯＮＴは、それらの計測器の計測結果に基づいて、どの区間で異常が発生しているかを特定することができる。そして、ある区間で異常が発生している旨を報知装置ＩＮＦで報知して当該区間の調査を促すことができ、不具合からの早期回復を図ることができる。

また、上述したように、液体供給部１１は、液体改質部材及び液体改質装置をそれぞれ有し、液体ＬＱの水質（性質又は成分）を調整するための複数の調整装置（純水製造器１６１、超純水製造器１６２、脱気装置１７３、フィルタ１７４等）を備えている。制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果に基づいて、複数の調整装置のうちから少なくとも一つの調整装置を特定し、その特定された調整装置に関する情報を報知装置ＩＮＦで報知することができる。例えば、計測装置６０のうちＤＯ計又はＤＮ計の計測結果に基づいて、溶存気体濃度が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば脱気装置１７３の脱気フィルタや脱気ポンプのメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうち比抵抗計の計測結果に基づいて、液体ＬＱの比抵抗値が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置のイオン交換膜のメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうち比抵抗計の計測結果に基づいて、液体ＬＱの比抵抗値が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置１６のイオン交換膜のメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうちＴＯＣ計の計測結果に基づいて、液体ＬＱの全有機体炭素が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置１６のＵＶランプのメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうちパーティクルカウンタの計測結果に基づいて、液体ＬＱ中の異物（微粒子、気泡）の量が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えばフィルタ１７４あるいは純水製造装置１６のパーティクルフィルタのメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうち生菌分析器の分析結果に基づいて、液体ＬＱ中の生菌の量が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置１６のＵＶランプのメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、計測装置６０のうちシリカ計の計測結果に基づいて、液体ＬＱ中のシリカ濃度が異常であると判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置１６のシリカ除去用フィルタのメンテナンス（点検・交換）を促す内容の表示を報知装置ＩＮＦで表示（報知）する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱの水質（性質又は成分）の状態に応じてバルブ１８Ｂを制御し、液体ＬＱの循環を停止することもできる。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、汚染された液体ＬＱを全て回収・廃棄し、新規の液体ＬＱを液体供給部１１に注入して、系内の液体ＬＱを新たなものに置換するように制御してもよい。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱの異常が生じたと判断した場合でも、露光動作を継続することができる。そして、例えばショット領域Ｓ１５を露光しているときの、計測装置６０のパーティクルカウンタの計測結果が異常であると判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、そのショット領域Ｓ１５に対応付けて、パーティクルカウンタの計測結果が異常
であった旨を第２ログ情報として記憶装置ＭＲＹに記憶する。そして、全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光した後、記憶装置ＭＲＹで記憶した第２ログ情報に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱの異常（異物の存在）に起因してパターン転写不良が生じている可能性のあるショット領域Ｓ１５を、取り除いたり、あるいは次の重ね合わせ露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。また、ショット領域Ｓ１５を検査し、形成されたパターンに異常がない場合には、ショット領域Ｓ１５を取り除くことなく、そのショット領域Ｓ１５を使ったデバイス形成を継続する。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、そのショット領域Ｓ１５に対応付けて、パーティクルカウンタの計測結果が異常であった旨を報知装置ＩＮＦで報知するようにしてもよい。このように、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果をモニタ情報としてリアルタイムに報知装置ＩＮＦで表示する構成の他に、ログ情報を報知装置ＩＮＦで表示することも可能である。

また、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果に基づいて、露光動作を制御することもできる。例えば、上述したように、基板Ｐの露光前において、露光光ＥＬの照射量（照度）が光計測部６００を使って計測され（ステップＳＡ１）、その計測結果に基づいて露光光ＥＬの照射量（照度）が最適に設定（補正）された後、露光動作が開始されるが、例えば、基板Ｐの露光中に、液体ＬＱ中のＴＯＣが変動することに起因して、液体ＬＱの光透過率が変動する可能性がある。液体ＬＱの光透過率が変動すると、基板Ｐ上での露光量（積算露光量）に変動が生じ、その結果、ショット領域に形成されるデバイスパターンの露光線幅にばらつきが生じる等の不都合が生じる可能性がある。そこで、液体ＬＱ中のＴＯＣとそのときの液体ＬＱの光透過率との関係を予め求めて記憶装置ＭＲＹに記憶しておき、制御装置ＣＯＮＴは、前記記憶情報と、計測装置６０（ＴＯＣ計６１）の計測結果とに基づいて、露光量を制御することで、上記不都合を防止できる。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱ中のＴＯＣの変動に応じた光透過率を前記記憶情報に基づいて導出し、基板Ｐに到達する露光量を一定にするように制御する。ＴＯＣ計６１で計測されるＴＯＣの変化に応じて、基板Ｐ上での露光量を制御することで、基板内（ショット間）、あるいは基板間での露光量が一定となり、露光線幅のばらつきを抑制することができる。なお、ＴＯＣと液体ＬＱの光透過率との関係は、光計測部６００を使った液体ＬＱを介した計測処理により求めることができる。本実施形態においては、露光光ＥＬの光源としてレーザを用いているため、１パルスあたりのエネルギー（光量）を制御する、あるいはパルス数を制御する等の方法を用いて、基板Ｐ上での露光量を制御することができる。あるいは、基板Ｐの走査速度を制御することで、基板Ｐ上での露光量を制御することもできる。なお、光計測部６００を使った計測動作（ステップＳＡ１）は、露光シーケンス中、所定時間間隔毎あるいは所定処理基板枚数毎に行われ、上述した露光量の補正制御は、上記露光シーケンス中の計測動作間に行われるものであり、計測動作毎にリセットされる。

以上説明したように、液体ＬＱの性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置６０を設けたことにより、その計測結果に基づいて、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱが所望状態であるか否か（異常か否か）を判別することができる。そして、計測装置６０の計測結果が異常である場合には、液体ＬＱを所望状態にするための適切な処置を迅速に施したり、露光動作を制御することで、露光精度の劣化を防止することができる。また、計測装置６０の計測結果に基づいて液体ＬＱを所望状態にすることで、液体ＬＱを介した計測部材及び光計測部を使った計測処理の精度を維持することができる。

例えば比抵抗計６４の計測結果に基づいて、液体ＬＱの比抵抗値が異常であると判断した場合には、その比抵抗値を所望値にするための適切な処置（イオン交換膜のメンテナンス等）を迅速に施すことで、デバイスの動作不良が発生する等の不都合を防止できる。同様に、ＴＯＣ計６１の計測結果に基づいて、液体ＬＱの全有機体炭素の値が異常であると判断した場合には、その全有機体炭素の値を所望値にするための適切な処置（ＵＶランプ
のメンテナンス等）を迅速に施すことで、良好な露光精度及び計測精度を維持することができる。また、パーティクルカウンタ６２の計測結果に基づいて、液体ＬＱ中の異物の量が異常であると判断した場合には、その異物の量を所望値にするための適切な処置（パーティクルフィルタのメンテナンス等）を迅速に施すことで、転写されるパターンに欠陥が生じる等の不都合の発生を防止することができる。また、ＤＯ計６３（あるいはＤＮ計）の計測結果に基づいて、液体ＬＱ中の溶存酸素（溶存窒素）の値が異常であると判断した場合には、その溶存酸素（溶存窒素）の値を所望値にするための適切な処置（脱気ポンプのメンテナンス等）を迅速に施すことで、気泡の発生を防ぎ、転写されるパターンに欠陥が生じる等の不都合の発生を防止することができる。同様に、生菌分析器の分析結果に基づいて、その生菌の量を所望値にするための適切な処置を迅速に施したり、シリカ計の計測結果に基づいて、シリカ濃度の値を所望値にするための適切な処置を施すことで、液体（純水）の水質を維持でき、液体ＬＱを介した露光精度及び計測精度を維持することができる。

ところで、基板Ｐの液浸露光中において、第１液体回収機構２０が液体ＬＱを回収しきれずに、液体ＬＱが第１回収口２２よりも外側に流出する可能性がある。また、第１液体回収機構２０に何らかの異常が生じて液体回収動作不能となった場合や、液体供給機構１０に何らかの異常が生じて誤作動し、大量に液体ＬＱが供給されてしまって第１液体回収機構２０だけでは液体ＬＱを回収しきれない状況が発生する可能性もある。その場合、第２液体回収機構３０は、第１液体回収機構２０で回収しきれずに第１回収口２２よりも外側に流出した液体ＬＱを第２回収口３２を介して回収する。図６Ａの模式図に示すように、第１液体回収機構２０が液体ＬＱを回収しきれているときは、第２ノズル部材８０の第２回収口３２からは液体ＬＱは回収されず、気体（空気）のみが回収される。一方、図６Ｂの模式図に示すように、第１液体回収機構２０が液体ＬＱを回収しきれず、第１回収口２２よりも外側に液体ＬＱが流出したとき、第２ノズル部材８０の第２回収口３２からは、液体ＬＱとともにその周囲の気体も一緒に（噛み込むようにして）回収される。第２液体回収機構３０を設けたことにより、基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）からの液体ＬＱの流出を防止することができる。したがって、流出した液体ＬＱに起因する機械部品（部材）等の錆びや駆動系（周辺機器）の漏電の発生、あるいは流出した液体ＬＱの気化による基板Ｐの置かれている環境変動（湿度変動等）を防止することができ、露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。また、第２液体回収機構３０は常時駆動されており、回収動作（吸引動作）を常時行っているため、液体ＬＱを確実に回収することができる。

本実施形態においては、第１液体回収機構２０は液体ＬＱのみを回収するため、液体ＬＱを回収するときに大きな振動を生じない構成となっている。一方、第２液体回収機構３０は、液体ＬＱをその周囲の気体とともに回収する構成であって、第２液体回収機構３０の第２回収口３２から液体ＬＱを回収するとき、その液体ＬＱの周囲の気体も一緒に（噛み込むようにして）回収した場合、回収した液体ＬＱが液滴状となって回収流路や回収管の内壁に当たり、第２ノズル部材８０で振動が発生する可能性がある。第２ノズル部材８０で振動が発生すると、その振動がメインコラム１の下側段部８を介して第１ノズル部材７０に伝達され、第１ノズル部材７０に接触する液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を振動させ、その液浸領域ＡＲ２に接触する基板Ｐや基板ステージＰＳＴを振動させる可能性がある。また、上述したように、防振装置４７によって第２ノズル部材８０と投影光学系ＰＬとは振動的に分離されているものの、第２ノズル部材８０で発生した振動が投影光学系ＰＬを振動させ、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介した結像特性が劣化する可能性がある。また、第２ノズル部材８０で発生した振動により、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが振動し、その振動によって結像特性が劣化する可能性もある。

本実施形態においては、液浸露光中及び液体ＬＱを介した計測動作中（ステップＳＡ１
）において、第２液体供給機構３０が液体ＬＱを回収したか否かは、検出装置９０によって常時検出（モニタ）されている。検出装置９０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果（モニタ情報）を記憶装置ＭＲＹに記憶する（ステップＳＡ８）。

制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果を時間経過に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶する。制御装置ＣＯＮＴは、例えばタイマー１３Ｔの出力に基づいて、第１バルブ１３Ｂが供給管１３の流路を開けたときを時間経過の計測開始点（基準）として、検出装置９０の検出結果を時間経過に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶することができる。以下の説明においては、検出装置９０の検出結果を時間経過に対応付けて記憶した情報を適宜「第３ログ情報」と称する。

また、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の計測結果を、露光されるショット領域Ｓ１〜Ｓ２４に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶する。制御装置ＣＯＮＴは、例えば基板ステージＰＳＴの位置計測を行うレーザ干渉計４４の出力に基づいて、レーザ干渉計４４によって規定される座標系でのショット領域Ｓ１〜Ｓ２４の位置情報を求め、位置情報を求められたショット領域を露光しているときの検出装置９０の検出結果を、ショット領域に対応付けて記憶装置ＭＲＹに記憶することができる。なお、第２回収口３２を介して基板Ｐ上（ショット領域上）の液体ＬＱが回収される時点と、その回収された液体ＬＱが回収管２３を流れて検出装置９０で検出される時点とでは、検出装置９０の検出領域（透過窓９３、９４の位置に相当）と第２回収口３２との距離に応じた時間的なずれが生じるため、前記距離を考慮して、記憶装置ＭＲＹに記憶する情報を補正すればよい。以下の説明においては、検出装置９０の検出結果をショット領域に対応付けて記憶した情報を適宜「第４ログ情報」と称する。

また、検出装置９０は、第２液体回収機構３０による単位時間あたりの液体回収量を検出することができる。制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０で検出した前記単位時間あたりの液体回収量に関する情報を記憶装置ＭＲＹに記憶する。また、前記単位時間あたりの液体回収量に関する情報は、時間経過に対応付けて上記第３ログ情報として記憶することもできるし、ショット領域に対応付けて上記第４ログ情報として記憶することもできる。

第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かを検出する検出装置９０を設けたことにより、その計測結果に基づいて、液浸露光を行っているときの状態が所望状態であるか否かを判別することができる。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果に基づいて、基板Ｐ（ショット領域）を露光しているときに、第２液体回収機構３０の液体回収動作に伴って振動が発生したか否かを判別することができる。振動が発生している状態でマスクＭのパターン像を露光されたショット領域のパターン転写精度は劣化している可能性が高い。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果に基づいて、不良ショット（不良基板）を製造しないようにするためや、良好な露光精度及び計測精度を維持するための適切な処置を施すことができる。

制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果に基づいて、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かを判別する（ステップＳＡ９）。そして、制御装置ＣＯＮＴは、前記判別結果に基づいて、露光動作を制御する。具体的には、液浸露光中（液体ＬＱの供給中）において、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収していないと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、液浸露光動作を継続する（ステップＳＡ５）。一方、液浸露光中（液体ＬＱの供給中）において、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、露光動作を停止する（ステップＳＡ６）。また、露光動作を停止した後、基板Ｐを基板ステージＰＳＴより搬出（アンロード）してもよい。こうすることにより、第２液体回収機構３０の液体回収動作に伴って振動が発生している状態で露光処
理を継続してしまうことに起因して不良ショット（不良基板）が多量に形成されてしまう等の不都合を防止することができる。

あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果に基づいて、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したと判断したとき、例えば液体供給機構１０からの液体供給を停止するようにしてもよい。第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したときは、液体ＬＱが流出している可能性が高いので、その場合においては、液体供給機構１０からの液体供給を停止することで、液体ＬＱの流出を防止することができる。あるいは、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、例えば基板ステージＰＳＴを駆動するアクチュエータ（リニアモータ）をはじめとする電気機器に対する電力供給を停止するようにしてもよい。第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したときは、液体ＬＱが流出している可能性が高いので、その場合においては、電気機器への電力供給を停止することで、流出した液体ＬＱが電気機器にかかっても、漏電の発生を防止することができる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果（モニタ情報）を、報知装置ＩＮＦで報知する（ステップＳＡ７）。例えば、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収した旨を、警報装置を含んで構成されている報知装置ＩＮＦから警報（警告）を発するようにしてもよい。あるいは、第２液体回収機構３０による単位時間あたりの液体回収量に関する情報や、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のうちあるショット領域（例えばショット領域Ｓ１５）を露光しているときに第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したか否かに関する情報を、表示装置を含んで構成されている報知装置ＩＮＦで表示することができる。また、検出装置９０は、第２液体回収機構３０による単位時間あたりの液体回収量を検出可能であるため、報知装置ＩＮＦは、前記液体回収量を表示することもできる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したと判断した場合でも、露光動作を継続することができる。そして、例えばショット領域Ｓ１５を露光しているときに、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、そのショット領域Ｓ１５に対応付けて、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したことを第４ログ情報として記憶装置ＭＲＹに記憶する。そして、全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ２４を露光した後、記憶装置ＭＲＹで記憶した第４ログ情報に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構３０の液体回収（振動の発生）に起因してパターン転写不良が生じている可能性のあるショット領域Ｓ１５を、取り除いたり、あるいは次の重ね合わせ露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。また、ショット領域Ｓ１５を検査し、形成されたパターンに異常がない場合には、ショット領域Ｓ１５を取り除くことなく、そのショット領域Ｓ１５を使ったデバイス形成を継続する。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、そのショット領域Ｓ１５に対応付けて、そのショット領域Ｓ１５を露光したときに第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収した旨を報知装置ＩＮＦで報知するようにしてもよい。このように、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果をモニタ情報としてリアルタイムに報知装置ＩＮＦで表示する構成の他に、ログ情報を報知装置ＩＮＦで表示することも可能である。

また、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収した場合でも露光動作を継続する場合において、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２４のうち第１のショット領域（例えばショット領域Ｓ１５）を露光中に、検出装置９０が第２液体回収機構３０による液体回収を検出したとき、検出装置９０が液体ＬＱを検出しなくなるまで待った後、第１のショット領域（Ｓ１５）の次の第２のショット領域（Ｓ１６）を露光するとよい。１つのショット領域に対する露光光ＥＬの照射時間（例えば数百ミリ秒）対して、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収している時間、すなわち振動が生じている時間が長い場合（例えば数秒）、複数のショット領域を連続して露光すると、振動が発生している状態で
それら複数のショット領域が露光されてしまうこととなる。そこで、第１のショット領域の露光後に待ち時間を設け、検出装置９０が第２液体回収機構３０により回収される液体を検出しなくなるまで待った後（振動がおさまるまで待った後）、ショット領域に対する露光動作を再開することで、不良ショットの発生を抑制することができる。なお、例えば第２ノズル部材８０に加速度センサ（振動センサ）を設けておき、第１のショット領域を露光後、振動センサの検出値が許容値以下になるのを待った後、第２のショット領域を露光するようにしてもよい。

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による供給口１２を介した液体ＬＱの供給を停止する。そして、第１液体回収機構２０の第１回収口２２、及び第２液体回収機構３０の第２回収口３２を介して、基板Ｐ上や基板ステージＰＳＴ上に残留した液体ＬＱを回収する。そして、基板Ｐ上の液体ＬＱの回収動作を終了した後、露光処理を終えた基板Ｐは基板ステージＰＳＴよりアンロードされる（ステップＳＡ１０）。

液浸露光終了後においては、制御装置ＣＯＮＴは、第１バルブ１３Ｂを使って供給管１３の流路を閉じた状態で、第３バルブ９Ｂを駆動して接続管９の流路を開ける。こうすることにより、温調装置１７を含む液体供給部１１から供給管１３に流入した液体ＬＱは接続管９を介して回収管２３に流れ、液体供給不要時においては、液体供給部１１から送出された液体ＬＱは基板Ｐ上に供給されずに、回収管２３を介して液体回収部２１に回収される。

そして、露光処理済みの基板Ｐを基板ステージＰＳＴよりアンロードした後、露光処理されるべき新たな基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされる。そして、上述した露光シーケンスが繰り返される。記憶装置ＭＲＹには、上述した第１〜第４ログ情報が蓄積及び保存される。

上述したように、記憶装置ＭＲＹには、液体ＬＱの性質又は成分（水質）に関する第１、第２ログ情報、及び第２液体回収機構３０の液体回収動作（回収状況）に関する第３、第４ログ情報が記憶されている。これらログ情報を用いて、露光不良（エラー）の解析や、露光装置ＥＸの管理を行うことができる（ステップＳＡ１１）。

例えば、第１、第２ログ情報に基づいて、液体供給部１１を構成する各調整装置（液体改質部材及び液体改質装置）を最適なタイミングでメンテナンス（点検・交換）することができる。また、第１、第２ログ情報に基づいて、各調整装置に応じた点検・交換の頻度を最適に設定できる。例えば、第１ログ情報より、パーティクルカウンタの計測値（異物の量）が時間経過に伴って悪化している場合、時間経過に伴う計測値の変化の度合いに基づいて、パーティクルフィルタの最適な交換時期（交換頻度）を予測し設定することができる。また、第１ログ情報より、使用するパーティクルフィルタの性能を最適に設定することができる。例えば、パーティクルカウンタの計測値が時間経過に伴って急速に悪化している場合には、高性能なパーティクルフィルタを使用し、大きく変動しない場合には、比較的低性能な（安価な）パーティクルフィルタを使用してコストダウンを図ることができる。

このように、第１、第２ログ情報に基づいて露光装置ＥＸを管理することで、過剰に（不必要に）メンテナンスを行って露光装置の稼働率を低下させてしまったり、逆にメンテナンスを怠って所望状態の液体ＬＱを供給できなくなってしまうといった不都合の発生を防止することができる。

また、第１ログ情報は、時間経過に対応付けた水質情報であるため、どの時点から水質
が悪化したかを特定することができる。したがって、露光不良の発生原因を時間経過に対応付けて解析することができる。

また、第１、第２ログ情報を用いて、露光不良（パターン欠陥）等の不具合（エラー）の原因の解析を行うことができる。具体的には、基板Ｐを露光後、その後工程である検査工程で基板Ｐを検査したとき、検査結果と第１、第２ログ情報とを照合・解析することで、不具合原因の解析及び特定を行うことができる。例えば、特定ロットあるいは特定ショット領域に露光不良（パターン欠陥）が多く発生している場合において、第２ログ情報を参照し、そのロット（あるいはショット領域）を露光しているときのパーティクルカウンタの計測値が異常値を示している場合には、パターン欠陥の原因が異物（微粒子、気泡）であると解析することができる。このように、第１、第２ログ情報に基づいて、パターン欠陥と異物との相関関係を解析することで、不具合（パターン欠陥）の原因を特定することができる。そして、その解析結果に基づいて、パターン欠陥を発生させないように、パーティクルフィルタや脱気フィルタを交換するなどの適切な処置を講ずることができる。同様に、ログ情報を参照し、デバイス動作不良と比抵抗値との相関関係、光計測部による液体ＬＱの光透過率計測値とＴＯＣとの相関関係などを解析することで、各種不具合の原因を特定することができる。

また、制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２ログ情報に基づいて、露光動作及び計測動作を制御する。例えば、第１ログ情報に基づいて、ＴＯＣの値が時間経過に伴って除々に悪化していると判断した場合、露光装置ＥＸは、第１ログ情報として記憶されているＴＯＣの時間経過に応じた値（変化量）に基づいて、露光量を時間経過に応じて制御することで、基板Ｐ間での露光量を一定にし、露光線幅のばらつきを低減することができる。露光量を制御する場合には、上述同様、１パルスあたりのエネルギー（光量）を制御する、パルス数を制御する、基板Ｐの走査速度を制御するなどの方法を採用することが可能である。

また、第３、第４ログ情報を用いることによっても、露光不良（線幅ばらつき）等の不具合（エラー）の原因の解析を行うことができる。第２液体回収機構３０による液体回収に伴って振動が発生すると、パターンの露光線幅にばらつき（基板内線幅ばらつき及びショット内線幅ばらつきを含む）が生じやすくなる。そこで、具体的には、基板Ｐを露光後、その後工程である検査工程で基板Ｐを検査したとき、検査結果と第３、第４ログ情報とを照合・解析することで、不具合原因の解析及び特定を行うことができる。例えば、特定ロットあるいは特定ショット領域に露光不良（線幅ばらつき）が多く発生している場合において、第４ログ情報を参照し、そのロット（あるいはショット領域）を露光しているときに、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収している場合には、パターン欠陥の原因が第２液体回収機構３０による液体回収に伴って発生した振動であると解析することができる。このように、第３、第４ログ情報として記憶されている検出装置９０の検出結果（第２液体回収機構３０の液体回収状況）と線幅変化との相関関係を解析することで、第２液体回収機構３０による液体回収動作の露光精度への影響を求め、不具合（線幅ばらつき）の原因を特定することができる。

また、第２液体回収機構３０による液体回収に伴って振動が発生すると、マスクＭ（マスクステージＭＳＴ）と基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との同期移動精度、あるいは投影光学系ＰＬの液体ＬＱを介した像面と基板Ｐ表面との位置合わせ精度（フォーカス精度）が劣化する。したがって、第２液体回収機構３０の液体回収動作（回収状況）に関する情報を第３、第４ログ情報として記憶しておき、検出装置９０の検出結果（第２液体回収機構３０の液体回収状況）と同期移動精度及びフォーカス精度との相関関係を解析することで、第２液体回収機構３０による液体回収動作の露光精度への影響を求め、不具合（同期移動精度、フォーカス精度の劣化）の原因を特定することができる。

そして、その解析結果に基づいて、線幅ばらつき等を発生させないように、具体的には第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収しないように、液体供給機構１０による単位時間あたりの液体供給量を変更する、第１液体回収機構２０による単位時間あたりの液体回収量を変更する、及び基板Ｐの移動速度（走査速度）を変更する等の適切な処置を講ずることができる。

また、第３ログ情報は、時間経過に対応付けた第２液体回収機構３０の液体回収動作に関する情報であるため、どの時点で第２液体回収機構３０により液体ＬＱが回収されたかを特定することができる。したがって、露光不良の発生原因を時間経過に対応付けて解析することができる。

また、上述したように、第２ログ情報及び第４ログ情報に基づいて、特定ショット領域を露光中に、液体ＬＱが異常であったり、第２液体回収機構３０が液体回収を行っていると判断した場合には、制御装置ＣＯＮＴは、その特定ショット領域を取り除いたり、次の重ね合わせ露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、検査工程を行う検査装置に、前記特定ショット領域の検査を、通常時よりも詳細に行う旨の指示を発することもできる。

また、上述したように、第２液体回収機構３０の液体回収状況と線幅変化との相関関係、あるいは同期移動精度・フォーカス精度との相関関係を解析することで、第２液体回収機構３０による液体回収動作の露光精度（パターン転写精度）への影響を求めることができる。そのため、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したときの基板Ｐ上へのパターン転写精度を予め求めることができる。更に、第２液体回収機構３０による単位時間あたりの液体回収量に応じて、パターン転写精度の劣化の度合いが変動するため、前記液体回収量に応じたパターン転写精度を予め求めることができる。そして、その第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したときのパターン転写精度に関する情報を予め記憶装置ＭＲＹに記憶させておくことにより、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置９０の検出結果と、記憶装置ＭＲＹに記憶してある前記記憶情報とに基づいて、第２液体回収機構３０が液体ＬＱを回収したときにマスクＭのパターンを転写された基板Ｐ上のショット領域のパターン転写精度を予測することができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、予測した結果を報知装置ＩＮＦで報知することができる。これにより、その基板Ｐの露光後において、前記予測したパターン転写精度が許容値以上であって不良ショットと予測される場合には、検査工程を経ることなく、その不良ショットを取り除く等の処置を施すことができる。

なお、上述した実施形態において、例えば液体ＬＱ中の生菌の成分を計測したい場合には、供給される液体ＬＱを所定のタイミングでサンプリングし、露光装置ＥＸとは別に設けられた計測装置（分析装置）を使って、液体ＬＱを計測（分析）してもよい。また、微粒子や気泡、溶存酸素などを計測する場合にも、インライン方式とせずに、液体ＬＱを所定のタイミングでサンプリングし、露光装置ＥＸとは別に設けられた計測装置で計測するようにしてもよい。あるいは、図２に示す実施形態において、例えば分岐管６１Ｋ〜６３Ｋにバルブを設けておき、バルブを操作することで供給管１３を流れる液体ＬＱを所定のタイミングで計測装置６０に流入させ、液体ＬＱを間欠的に計測するようにしてもよい。一方、供給管１３を流れる液体ＬＱを計測装置６０に常時供給して連続的に計測することで、計測装置６０による計測の安定化を図ることができる。

なお、上述した実施形態において、分岐管６１Ｋ、６２Ｋ、６３Ｋ、６４Ｋは、液体供給部１１と第１ノズル部材７０との間の供給管１３に接続されており、計測装置６０は、供給管１３から分岐した液体ＬＱを計測する構成であるが、その場合、分岐管を可能な限りノズル部材７０の近傍（供給口１２の近傍）に設けることが好ましい。

なお、上述した実施形態においては、分岐管６１Ｋ、６２Ｋ、６３Ｋ、６４Ｋは、供給管１３を流れる液体ＬＱをサンプリングするサンプリングポートとして機能し、計測装置６０は、温調装置１７と第１ノズル部材７０との間の供給管１３の途中から分岐流路によってサンプリングされた液体ＬＱを計測しているが、第１ノズル部材７０の例えば供給口１２近傍にサンプリングポートを取り付け、計測装置６０は供給口１２近傍を流れる液体ＬＱを計測するようにしてもよい。あるいは、サンプリングポートは、純水製造装置１６と温調装置１７との間、温調装置１７の下流側直後に設けるようにしてもよい。あるいは、接続管９にサンプリングポートを設け、計測装置６０は、接続管９を流れる液体ＬＱを計測するようにしてもよい。

更に、図７に示すように、計測装置６０’は、第１液体回収機構２０により回収される液体ＬＱを計測するようにしてもよい。図７において、計測装置６０’の計測器６５は、第１液体回収機構２０の回収管２３の途中から分岐された分岐管６５Ｋに接続している。すなわち、図７に示す例では、計測装置６０’のサンプリングポートは回収管２３に設けられている。計測器６５は、基板Ｐに接触した液体ＬＱを計測することとなる。基板Ｐに接触した液体ＬＱ中には、基板Ｐ上に設けられたフォトレジストやトップコートと呼ばれる保護膜からの溶出物が含まれている可能性がある。計測器６５は、これら溶出物を含む液体ＬＱの性質及び成分を計測することができる。また、制御装置ＣＯＮＴは、計測器６５の計測結果を、時間経過あるいはショット領域に対応付けたログ情報として記憶装置ＭＲＹに記憶することができる。

例えば、制御装置ＣＯＮＴは、前記ログ情報に基づいて、時間経過に伴う溶出物の変動量を求めることができる。そして、その変動量が時間経過に伴って著しく増大している場合には、フォトレジストが液体ＬＱに対して可溶性であると判断することができる。また、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果（あるいはログ情報）に基づいて、回収された液体ＬＱの酸性度を求めることができる。酸性度の高い液体ＬＱは、回収管２３などその液体ＬＱに接触する部材の腐食（錆び）を引き起こす。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、回収された液体ＬＱの性質又は成分の計測結果（ログ情報）を例えば報知装置ＩＮＦで報知し、使用するフォトレジストの種類の再検討（変更）を促す等の処置を行うことができる。

また、計測器６５は、第１回収口２２に設けられた多孔体２２Ｐを介した液体ＬＱを計測することとなるので、多孔体２２Ｐや回収管２３に付着している不純物（生菌など）を計測することもできる。多孔体２２Ｐ等に不純物が付着している状態で、液浸露光処理を行った場合、多孔体２２Ｐに付着している不純物が基板Ｐ上に形成されている液浸領域ＡＲ２中に混入し、露光精度が劣化する不都合が生じる可能性がある。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、回収された液体ＬＱの性質又は成分の計測結果（ログ情報）を例えば報知装置ＩＮＦで報知し、多孔体２２Ｐの交換又は洗浄を促す等の処置を行うことができる。

また、図７に示すように、計測装置６０’’を基板ステージＰＳＴに設けるようにしてもよい。図７において、計測装置６０’’は、基板ステージＰＳＴに埋設された計測器６６と、基板ステージＰＳＴの上面５１に設けられたサンプリングポート（孔）６７とを備えている。計測器６６で液体ＬＱを計測する際には、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成し、液浸領域ＡＲ２と基板ステージＰＳＴとを相対移動し、液浸領域ＡＲ２をサンプリングポート６７上に配置し、サンプリングポート６７に液体ＬＱを流入させる。計測器６６は、サンプリングポート６７を介して取得した液体ＬＱを計測する。

ところで、制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２を形成する液体ＬＱに接触する各部材に対して、液体供給機構１０より機能液ＬＫを供給し、それら部材を洗浄することができ
る。例えば液体ＬＱ中に生菌の量が多く含まれている等、液体ＬＱが所望状態ではなく汚染していると、その液体ＬＱに接触する各部材、具体的には、第１ノズル部材７０の液体接触面７０Ａ、第２ノズル部材８０の液体接触面８０Ａ、第１ノズル部材７０の内部流路である供給流路１４及び第１回収流路２４、第２ノズル部材８０の内部流路である第２回収流路３４、第１ノズル部材７０に接続する流路形成部材としての供給管１３、回収管２３、第２ノズル部材８０に接続する回収管３３、光学素子２の液体接触面２Ａ、基板ステージＰＳＴの上面５１、基板ステージＰＳＴ上の計測部材３００及び光計測部４００、５００、６００等が汚染する可能性がある。そして、前記部材が汚染すると、液体供給部１１より清浄な液体ＬＱを供給したとしても、その部材に接触することで液体ＬＱは汚染され、その汚染された液体ＬＱで液浸領域ＡＲ２が形成されると、液体ＬＱを介した露光精度及び計測精度の劣化を招く。

そこで、制御装置ＣＯＮＴは、計測装置６０の計測結果に基づいて、例えば生菌の量が許容値よりも多い場合、殺菌作用を有する機能液ＬＫを、液体供給機構１０の一部を構成する機能液供給装置（洗浄装置）１２０より前記各部材に対して供給することで、前記各部材を洗浄する。

本実施形態においては、液体に接触する部材の生菌を除去するために、機能液供給装置１２０は、殺菌作用を有する機能液ＬＫを供給する。殺菌作用を有する機能液ＬＫとしては、例えば過酸化水素水あるいはオゾンを含む液体が挙げられる。

ここで、機能液ＬＫを用いたメンテナンス方法について、図８を参照しながら説明する。制御装置ＣＯＮＴは、前記部材を洗浄するとき、機能液供給装置１２０と液体供給部１１とを接続する供給管１９に設けられたバルブ１９Ｂを駆動して供給管１９の流路を開けるとともに、戻し管１８の流路をバルブ１８Ｂによって閉じる。こうすることにより、機能液供給装置１２０から液体供給部１１に対して殺菌作用を有する機能液ＬＫが供給される（ステップＳＢ１）。機能液供給装置１２０から供給された機能液ＬＫは、純水製造装置１６及び温調装置１７を含む液体供給部１１を流れた後、供給管１３を流れ、第１ノズル部材７０の供給流路１４を流れた後、供給口１２より投影光学系ＰＬの像面側に供給される。機能液供給装置１２０は、液体供給機構１０を構成する液体ＬＱの流れる流路（供給管１３、供給流路１４等）に機能液ＬＫを供給することで、それら流路を洗浄する。ただし、流路中に機能液ＬＫを流すことが出来ない部材がある場合には、予め取り除いておく必要がある。具体的には、純水製造器１６１に装着されているイオン交換膜は、過酸化水素水が通過すると破壊されてしまうので、取り除いておく。制御装置ＣＯＮＴはバルブ１９Ｂを駆動する前に、イオン交換膜を除去するように報知装置ＩＮＦによって報知する。

機能液供給装置１２０が機能液ＬＫを投影光学系ＰＬの像面側に供給しているとき、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）上には、ダミー基板が保持されている。ダミー基板は、デバイス製造のための基板Ｐとほぼ同じ大きさ及び形状を有している。本実施形態において、ダミー基板は機能液ＬＫに対して撥液性を有している。なお、ダミー基板は機能液ＬＫに対する撥液性を有していなくてもよい。機能液供給装置１２０から送出された機能液ＬＫは、供給口１２よりダミー基板上に供給され、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域を形成する。また、機能液供給装置１２０が機能液ＬＫを供給しているとき、液浸露光動作時と同様、第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構３０は液体回収動作（吸引動作）を行っている。したがって、投影光学系ＰＬの像面側に形成された液浸領域の機能液ＬＫは、第１回収口２２を介して回収され、第１回収流路２４及び回収管２３を流れた後、第１液体回収部２１に回収される。また、制御装置ＣＯＮＴは、例えば機能液供給装置１２０からの単位時間あたりの機能液供給量を多くしたり、あるいは第１液体回収機構２０による単位時間あたりの機能液回収量を少なくして機能液ＬＫの液浸領域を大きくし、
第２液体回収機構３０の第２回収口３２を介して液浸領域の機能液ＬＫを回収させる。こうすることにより、第２回収口３２を介して回収された機能液ＬＫは、第２回収流路３４及び回収管３３を流れた後、第２液体回収部３１に回収される。このように、機能液ＬＫが第１、第２液体回収機構２０、３０の流路を流れることで、それら流路が洗浄される。また、第１、第２回収口２２、３２を介して回収された機能液ＬＫは、第１、第２液体回収部２１、３１に回収される代わりに、第１、第２液体回収部２１、３１とは別の回収部で回収されるようにしてもよい。また、回収した機能液ＬＫは、再び液体供給部１１に戻されてもよいし、廃棄されてもよい。このようにして、液体ＬＱが機能液ＬＫに置換される（ステップＳＢ２）。

また、投影光学系ＰＬの像面側に形成された液浸領域の機能液ＬＫは、光学素子２の液体接触面２Ａやノズル部材７０、８０の液体接触面７０Ａ、８０Ａにも接触するため、それら液体接触面２Ａ、７０Ａ、８０Ａを洗浄することができる。また、機能液ＬＫの液浸領域を形成した状態で、基板ステージＰＳＴを液浸領域に対してＸＹ方向に２次元移動することで、基板ステージＰＳＴの上面５１や、その基板ステージＰＳＴ上に設けられている計測部材３００、光計測部４００、５００、６００を洗浄することができる（ステップＳＢ３）。

このように、液浸露光動作時と同様の手順で、機能液ＬＫの液浸領域形成動作を行うことで、上記各部材を同時に効率良く洗浄することができる。

機能液ＬＫを使った洗浄処理の手順としては、機能液供給装置１２０より機能液ＬＫを供給した後、液浸露光動作時と同様の手順で機能液ＬＫの供給及び回収動作を所定時間継続して投影光学系ＰＬの像面側に機能液ＬＫの液浸領域を形成する。なお、機能液ＬＫを加熱した後、液体供給機構１０及び第１、第２液体回収機構２０、３０の流路に流すようにしてもよい。そして、所定時間経過後、機能液ＬＫの供給及び回収動作を停止する。この状態では、投影光学系ＰＬの像面側に機能液ＬＫが保持されており、浸漬状態となっている。そして、浸漬状態を所定時間維持した後、制御装置ＣＯＮＴは、再びバルブ１９Ｂ、１８Ｂを操作して配管経路を切り換え、液体供給部１１から液体ＬＱを供給管１３に供給する（ステップＳＢ４）。そして、液体供給機構１０及び第１、第２液体回収機構２０、３０によって液体ＬＱ（例えば純水）の供給及び回収動作を所定時間行い、液体ＬＱの液浸領域を投影光学系ＰＬの像面側に形成する。これにより、液体供給機構１０、第１液体回収機構２０、及び第２液体回収機構３０のそれぞれの流路に液体ＬＱが流れることとなり、その液体ＬＱによって前記流路に残留した機能液ＬＫが洗い流される（ステップＳＢ５）。また、純水の液浸領域によって、光学素子２の液体接触面２Ａや、第１、第２ノズル部材７０、８０の液体接触面７０Ａ、８０Ｂも洗浄される。このとき、液体ＬＱの液浸領域を形成した状態で基板ステージＰＳＴが動くことにより、機能液ＬＫが接触した基板ステージＰＳＴの上面５１や、計測部材３００、光計測部４００、５００、６００上に残留する機能液ＬＫも液体ＬＱで洗い流される。

また、洗浄処理が完了した後、計測装置６０を使って液体ＬＱを計測することで、洗浄処理が良好に行われたか否か、すなわち液体ＬＱが所望状態であるか否かを確認することができる。

本実施形態においては、液浸露光中における基板Ｐ外側（上面５１外側）への液体ＬＱの流出を抑え、また液浸露光後においても液体ＬＱを円滑に回収できて上面５１に液体ＬＱが残留する不都合を防止するために、基板ステージＰＳＴの上面５１は撥液性を有している。上面５１は、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などの撥液性を有する材料によって形成されている。なお、上面５１に対して、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材
料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する等の撥液化処理を行うことで、上面５１を撥液性にしてもよい。

また、光学素子２は蛍石や石英によって形成されており、光学素子２の液体接触面２Ａは親液性を有している。また、第１ノズル部材７０の液体接触面７０Ａ（場合によっては第２ノズル部材８０の液体接触面８０Ａ）も親液性を有している。それら液体接触面が親液性を有していることにより、投影光学系ＰＬの像面側に液体を良好に保持して液浸領域を形成することができる。また、液体接触面２Ａ、７０Ａ等に親液化処理を施して親液性にする場合には、例えば、ＭｇＦ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の親液性材料を付着（塗布）するとよい。また、本実施形態における液体ＬＱは極性の大きい水であるため、親液化処理（親水化処理）としては、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、親水性を付与することもできる。そして、機能液ＬＫは、これら液体接触面に対して影響を与えない材料によって構成されていることが好ましい。

そして、機能液ＬＫは、基板ステージＰＳＴの上面５１や液体接触面２Ａ、７０Ａ、８０Ａに対して影響を与えない材料によって構成されていることが好ましい。なお、基板ステージＰＳＴの上面５１などが、殺菌作用を有する機能液ＬＫに対して耐性の無い材料で形成されている場合には、基板ステージＰＳＴの上面５１の全域を覆うダミー基板を基板ステージＰＳＴ上に載置した状態で、投影光学系ＰＬの像面側に機能液ＬＫの液浸領域を形成すればよい。

なお、上述した実施形態においては、計測装置６０の計測結果に基づいて、機能液供給装置１２０を含む液体供給機構１０の動作を制御して洗浄処理を行うように説明したが、計測装置６０の計測結果によらずに、例えば所定時間間隔毎（例えば１ヶ月毎、１年毎）に、洗浄処理を行う構成とすることももちろん可能である。また、液体ＬＱに接触する上記部材（ノズル部材７０や光学素子２等）を汚染する汚染源としては、汚染された液体ＬＱのみならず、例えば空中を浮遊する不純物が前記部材に付着することによっても、前記部材が汚染する可能性もある。そのような場合においても、計測装置６０の計測結果によらずに所定時間間隔毎に洗浄処理を行うことで、部材の汚染、ひいてはその部材に接触する液体ＬＱの汚染を防止することができる。

なお、上述した実施形態においては、機能液ＬＫとして、殺菌作用（殺菌機能）を有する洗浄液を供給しているが、例えば機能液ＬＫとして、水素水を流すことにより、供給管１３や回収管２３等を含む部材に付着した異物を除去することができる。異物除去機能を有する機能液（水素水）を流し、洗浄処理時において異物を除去しておくことで、液浸露光時において、液浸領域ＡＲ２に異物が混入する不都合を防止できる。また、機能液として、炭酸ガス水を流すことにより、供給管１３や回収管２３等を含む部材の電気伝導度を制御することができる。電気伝導度を制御する機能を有する機能液（炭酸ガス水）を流すことで、部材からの静電気の発生を防止できるとともに、帯電した部材の除電を行うことができるので、静電気（電気ノイズ）の発生に伴う露光動作不良の発生や、放電によるパターンの静電破壊を防止することができる。

なお、上述した実施形態においては、機能液ＬＫを流す処理（洗浄処理）と、液浸露光処理とは別々に行われているが、機能液ＬＫが、液浸露光用の液体として使用可能であれば、液浸露光するための液浸領域ＡＲ２を機能液ＬＫで形成してもよい。この場合、洗浄処理と液浸露光処理とは一緒に行われる構成となる。

また、上述した実施形態においては、機能液供給装置１２０は純水製造装置１６に機能液ＬＫを供給する構成としたが、機能液供給装置１２０を純水製造装置１６と温調装置１７との間に接続し、機能液ＬＫが純水製造装置１６に逆流しないようなバルブを設けて、
機能液ＬＫを温調装置１７よりも下流に供給する構成とすることもできる。これによれば、機能液ＬＫを供給する際に純水製造装置１６のイオン交換膜を除去する必要はない。

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

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４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。

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み合わせは、ライン・アンド・スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。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ポ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ポ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（周期方向が異なるライン・アンド・スペースパターンが混在）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。

上述した実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子（レンズ）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。上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの光学素子２の射出側の光路空間を液体ＬＱで満たして基板Ｐを露光する構成になっているが、国際公開第２００４／０１９１２８号に開示されているように、投影光学系ＰＬの光学素子２の入射側の光路空間も液体ＬＱで満たすようにしてもよい。この場合において、上述の実施形態で説明した事項の一部あるいは全部を、光学素子２の入射側の光路空間を満たす液体ＬＱに対して適用してもよい。たとえば、光学素子２の入射側に供給する液体ＬＱの性質又は成分を、射出側に供給する液体ＬＱと同様に管理してもよい。あるいは、露光性能に与えることのある影響の差異を考慮して、光学素子２の入射側と射出側とで液体ＬＱの性質又は成分の管理値に差を設け、それぞれ個別に管理してもよい。更に、光学素子２の入射側にも機能液ＬＫを導入し、洗浄や除電を行うこともできる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。

なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板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、上述した実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。

なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源が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、液体Ｌ
ＱとしてはＦ₂レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ
素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。

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

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

また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

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

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ＰＳ
Ｔ、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。

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９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。

２…光学素子、２Ａ…液体接触面、１０…液体供給機構、１１…液体供給部、１２…供給口、１３…供給管（供給流路、流路形成部材）、１３Ｔ…タイマー、１６…純水製造装置、１７…温調装置、２０…第１液体回収機構、２１…第１液体回収部、２２…第１回収口、２３…回収管（回収流路、流路形成部材）、３０…第２液体回収機構、３１…第２液体回収部、３２…第２回収口、３３…回収管（回収流路、流路形成部材）、５１…上面、６０…計測装置、６１〜６４…計測器（計測装置）、６１Ｋ〜６４Ｋ…分岐管（分岐流路）、７０…第１ノズル部材、７０Ａ…液体接触面、８０…第２ノズル部材、８０Ａ…液体接触面、９０…検出装置、１２０…機能液供給装置（洗浄装置）、１６１…純水製造器（調整装置）、１６２…超純水製造器（調整装置）、１７３…脱気装置（調整装置）、１７４…フィルタ（調整装置）、３００…計測部材（基準部材）、４００、５００、６００…光計測部、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＥＸ…露光装置、ＩＮＦ…報知装置、ＭＲＹ…記憶装置、ＬＫ…機能液、ＬＱ…液体、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ、Ｓ１〜Ｓ２４…ショット領域、ＳＢ１〜ＳＢ５…ステップ

Claims (20)

1. 投影光学系と基板と間の液体を介して前記基板を露光する露光装置において、
   液体供給口と液体回収口を有するノズル部材と、
   前記液体供給口から供給される液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置と、
   前記液体供給口から供給される液体の温度を調整する温度調整装置と、備え、
   前記温度調整装置は、前記温度調整装置に供給された液体の温度を調整するラフ調整器と、前記ラフ調整器で温度調整された液体を、前記ラフ調整器よりも高い精度で温度調整するファイン調整器とを有し、
   前記ファイン調整器で温度調整された液体を前記液体供給口から供給しつつ、前記液体回収口を介して回収することにより前記基板の表面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露光装置。
2. 前記計測装置は、前記温度調整装置で温度調整された液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する請求項１記載の露光装置。
3. 前記ラフ調整器と前記ファイン調整器との間には、流量制御器が配置されている請求項１または２記載の露光装置。
4. 前記ラフ調整器と前記ファイン調整器との間には、液体中の異物を除去するフィルタが配置されている請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記液体供給口は、前記基板の表面が対向可能に配置され、
   前記液体回収口は、前記液体供給口を囲むように配置されている請求項１〜４記載の露光装置。
6. 前記液体供給口に接続する供給流路と、前記供給流路の途中から分岐する分岐流路とを備え、
   前記計測装置は、前記分岐流路の液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
7. 前記計測装置は、露光動作と並行して、前記液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記計測装置の計測結果を時間経過に対応付けて記憶する記憶装置を備えた請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記基板上に設定された複数のショット領域が順次露光され、
   前記計測装置の計測結果を前記ショット領域に対応付けて記憶する記憶装置を備えた請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記計測装置は、前記液体供給口から供給される液体の比抵抗値を計測する比抵抗計を含む請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 第１ノズル部材としての前記ノズル部材と、
    前記基板の表面が対向可能な液体回収口を有する第２ノズル部材と、を備え、
    前記第２ノズル部材の前記液体回収口は、前記投影光学系の先端部に対して前記第１ノズル部材の前記液体回収口の外側に配置されている請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 基板ホルダに保持された基板の表面とほぼ同一面となるように形成された上面を有する基板ステージをさらに備え、
    前記基板の周縁近傍を露光する場合に、前記上面を使って前記投影光学系の下に液体を保持しつつ前記基板の表面の一部に前記液浸領域を形成する請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 請求項１〜１２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。
14. ノズル部材の液体供給口からの液体供給を行いつつ前記ノズル部材の液体回収口から液体回収を行うことによって、投影光学系の像面側に液浸領域を形成し、基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体と前記投影光学系とを介して前記基板を露光する露光方法において、
    ラフ調整器で温度調整された液体を、前記ラフ調整器よりも高い精度で温度調整可能ファイン調整器を使って温度調整することと、
    前記ファイン調整器で温度調整された液体を前記液体供給口から供給することと、
    前記液体供給口から供給される液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測することと、
    を含む露光方法。
15. 前記計測は、前記ファイン調整器で温度調整された液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方の計測を含む請求項１４記載の露光方法。
16. 前記液体供給口は、前記基板の表面が対向可能に配置され、
    前記液体回収口は、前記基板の表面が対向可能に、かつ前記液体供給口を囲むように配置されている請求項１４又は１５記載の露光方法。
17. 前記計測は、露光動作と並行して、前記液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測することを含む請求項１４〜１６のいずれか一項記載の露光方法。
18. 前記計測の結果を時間経過に対応付けて、あるいは前記基板上に設定された複数のショット領域に対応付けて記憶する記憶装置を備えた請求項１４〜１７のいずれか一項記載の露光方法。
19. 前記計測は、前記液体供給口から供給される液体の比抵抗値の計測を含む請求項１４〜１８のいずれか一項記載の露光方法。
20. 前記基板は、前記基板の表面と同一面となるように形成された上面を有する基板ステージに保持され、
    前記基板の周縁近傍を露光する場合に、前記上面を使って前記投影光学系の下に液体を保持しつつ前記基板の表面の一部に前記液浸領域を形成する請求項１４〜１９のいずれか一項記載の露光方法。

Images