JPWO2005022616A1 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を液体１で満たし、投影光学系ＰＬと液体１とを介して基板Ｐ上にパターンの像を投影することによって基板Ｐを露光するものあって、投影光学系ＰＬの像面付近に配置され、液体１が付着している基準部材７や移動鏡５５に対して断続的に気体を吹き付けてその液体を除去する液体除去機構４０を備えている。このような構成により、投影光学系と液体とを介して基板にパターンを投影して露光する際、不要な液体を除去して所望のデバイスパターンを基板上に形成可能な露光装置を提供することができる。

Description

本発明は、投影光学系と液体とを介して基板にパターンを露光する露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００３年８月２９日に出願された特願２００３−３０７０２５号に対し優先権を主張し、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くなるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長は、ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝ｋ_１・λ／ＮＡ ．．． （１）
δ＝±ｋ_２・λ／ＮＡ^２ ．．． （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ_１、ｋ_２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のマージンが不足する恐れがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば国際公開第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、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。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記パンフレットにおける開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。
上記国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている露光装置は液浸領域を基板上の一部に形成するように液体の供給及び回収を行う構成であるが、液浸露光終了後に、液浸領域の液体が十分に回収されない状態で、例えば基板ステージ上の基板をアンロードして新たな基板をロードするために基板ステージがロード・アンロード位置（基板交換位置）まで移動すると、投影光学系の先端や液体供給ノズルあるいは回収ノズルに残留（付着）していた液体が周囲の装置や部材、例えばステージのガイド面やステージの干渉計用の反射鏡等に落下する可能性がある。
また、投影光学系の先端の光学素子に液体が残留していると、この残留していた液体が気化した後に投影光学系の先端の光学素子に付着跡（所謂ウォーターマーク）を残し、次の露光処理の際に基板上に形成されるパターンに悪影響を及ぼす可能性がある。また、露光処理以外にも基板ステージ上の基板の周りに配置されている基準平面部材や基準マーク部材を使うときに液浸領域を形成することが考えられるが、それらの液浸領域の液体を十分に回収しきれず、それらの部材上に付着跡が残ったり、それらの部材上に残った液体が飛散する可能性がある。
更に、露光中に基板上の液浸領域より液体が周囲の装置や部材に飛散して付着する可能性も考えられる。露光中に基板上より飛散した液体が例えばステージの干渉計用の反射鏡に付着した場合、干渉計によるステージ位置計測精度を低下させるおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、投影光学系と液体とを介して基板にパターンを投影して露光する際、不要な液体を十分に除去及び／又は回収して所望のデバイスパターンを基板上に形成可能な露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図２２に対応付けした以下の構成を採用している。なお、本発明を分かり易く説明するために、一実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明するが、本発明は実施形態に限定されるものではない。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置され、液体（１）が付着している部品（２、７、８Ａ、１３、２３、５５、５７、ＬＳなど）に対して断続的に気体を吹き付けてその液体（１）を除去する液体除去機構（４０、６０、９０）を備えたことを特徴とする。
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置され、液体（１）が付着している部品（２、７、８Ａ、１３、２３、５５、５７、ＬＳなど）に対して気体を吹き付けてその液体（１）を除去する液体除去機構（４０、６０、９０）を備え、液体除去機構（４０、６０、９０）は、吹き付ける気体の流速を変化させながら気体を吹き付けることを特徴とする。
本発明によれば、投影光学系の像面付近に配置されている部品に対して気体を断続的、あるいはその流速を変化させつつ吹き付けることにより、部品の表面上で乱流を形成して、部品上に付着している不要な液体を良好に除去することができる。したがって、部品からの液体の落下や飛散、それら部品上の付着跡（ウォーターマーク）の発生を防止でき、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置された部品（２、７、８Ａ、１３、２３、５５、５７、ＬＳなど）に付着している液体（１）を除去するために該部品を加振する加振装置（８Ｅ、１７、４３Ｂ、９２、１５１）を有する液体除去機構（４０、６０、９０）を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、投影光学系の像面付近に配置されている部品を加振することにより、部品上に付着している液体の除去が促進され、不要な液体を良好に除去することができる。したがって、部品からの液体の落下や飛散、それら部品上の付着跡（ウォーターマーク）の発生を防止でき、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置された部品（５５）上に、露光中の基板（Ｐ）上より飛散して付着した液体（１）を除去する液体除去機構（９０）を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、液浸露光中に基板上から液体が周囲に飛散した場合でも、その飛散した液体を除去することにより、飛散した液体に起因する露光精度の低下といった不都合を防止することができ、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）に対する露光動作と並行して、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置された部品（５５）上に付着している液体（１）を除去する液体除去機構（９０）を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、液浸露光中に基板上から液体が飛散して部品に付着しても、その露光動作と並行して部品に付着した液体の除去動作を行うことにより、露光処理全体のスループットを低下させることなく、液体を除去することができる。そして、部品に付着した液体を除去することで、付着した液体に起因する露光精度の低下といった不都合を防止することができ、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面付近に配置された部品（５５）の上側に、部品（５５）に対する液体（１）の付着を防止するための庇部材（１８０）が設けられたことを特徴とする。
本発明によれば、基板の露光中及び露光終了後（あるいは前）のいずれにおいても、基板上から飛散した液体やノズル等の部品から落下した液体を庇部材で遮ることができ、その庇部材の下側にある部品に液体が付着する不都合を防止することができる。したがって、部品に付着した液体に起因する露光精度の低下といった不都合を防止することができ、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間を液体（１）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と液体（１）とを介して基板（Ｐ）上にパターンの像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持する保持面を有し、投影光学系（ＰＬ）に対して移動可能なステージ（５２、ＰＳＴ）と、ステージ（５２、ＰＳＴ）の周囲に配置され、液体を受ける面が保持面よりも下方に位置するように設定された液体受け部材（１０２）とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ステージの端部から落下した液体や、投影光学系の先端に配置された光学素子やこの光学素子を保持するレンズセルから落下した液体を、液体受け部材で受けることができるため、ステージの駆動部やベース等、液体の付着が望ましくない個所への液体の付着、飛散を防止することができる。そのため、基板の位置決め精度の低下を抑え、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）に供給された液体（１）を介して基板（Ｐ）上に像を投影することによって基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持して移動可能なステージ（５２、ＰＳＴ）と、ステージ（５２、ＰＳＴ）の位置に関する情報を検出するためにステージ（５２、ＰＳＴ）に設けられた位置検出部材（５５）と、位置検出部材（５５）に付着した液体（１）を除去する液体除去機構（９０）とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ステージの位置に関する情報を検出する位置検出部材（例えば、レーザ干渉計からの計測光を反射する移動鏡）に付着した液体を除去することができるため、ステージの位置計測及び基板の位置決め精度への影響を抑えることができ、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）に液体による液浸領域（ＡＲ２）を形成し、前記液浸領域（ＡＲ２）の液体（１）を介して基板（Ｐ）上に像を投影することで基板（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ステージ装置（５２、ＰＳＴ）と、ステージ装置（５２、ＰＳＴ）の位置情報を検出する干渉計（５６）と、ステージ装置（５２、ＰＳＴ）に設けられて干渉計（５６）からの計測光を反射する反射面（５５）と、を備え、反射面（５５）の上端が、液浸領域（ＡＲ２）よりも下方に位置することを特徴とする。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）に供給された液体（１）を介して基板（Ｐ）上に像を投影することで基板（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保持部材（５２、ＰＳＴ）と、基板保持部材（５２、ＰＳＴ）の位置情報を検出する干渉計（５６）と、基板保持部材（５２、ＰＳＴ）の上面に設置された撥液性を有する板状部材（１８０）と、板状部材（１８０）の下方で基板保持部材（５２、ＰＳＴ）に設けられ、干渉計（５６）からの計測光（５６ａ）を反射する反射面（５５）と、を備え、計測光（５６ａ）が反射面（５５）に入射する方向に関し、板状部材（１４０）の端部の少なくとも一部が反射面（５５）よりも入射方向側に突出していることを特徴とする。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）によって像を基板（Ｐ）に形成する露光装置であって、基板（Ｐ）を保持して少なくとも平面内での移動が可能な基板保持部材（５２、ＰＳＴ）と、基板保持部材（５２、ＰＳＴ）の前記平面内での位置情報を検出する干渉計（５６）と、基板保持部材（５２、ＰＳＴ）に設けられ、干渉計（５６）からの計測光（５６ａ）を反射する反射面（５５）と、を備え、計測光（５６ａ）が反射面（５５）に入射する光路の少なくとも一部が、基板保持部材（５２、ＰＳＴ）の少なくとも一部の下方を通過することを特徴とする。
本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。本発明によれば、環境変化や投影光学系の像面付近の光学素子に対する付着跡の発生を抑えた状態で所望の性能を有するデバイスを製造することができる。

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２は、液浸領域を形成するための液体供給機構及び液体回収機構を示す概略構成図である。
図３は、基板ステージの平面図である。
図４は、ステージ液体回収装置の一例を示す図である。
図５Ａおよび５Ｂは、液体除去機構である第１液体除去装置の一例を示す概略図である。
図６は、液体除去機構である第２液体除去装置の動作の一例を示す概略図である。
図７Ａおよび７Ｂは、気体の吹き付け動作を説明するための模式図である。
図８は、液体除去機構である第２液体除去装置の動作の一例を示す概略図である。
図９は、加振装置の他の実施形態を示す図である。
図１０は、液体除去機構である第２液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１１は、液体除去機構である第２液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１２は、加振装置の他の実施形態を示す図である。
図１３は、液体除去機構である第１液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１４は、液体除去機構である第１液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１５は、液体除去機構である第１液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１６は、液体除去機構である第３液体除去装置の一例を示す概略図である。
図１７は、液体除去機構である第３液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１８は、液体除去機構である第３液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図１９は、液体除去機構である第３液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図２０は、液体除去機構である第２液体除去装置の他の例を示す概略図である。
図２１は、移動鏡の上側に庇部材が設けられている形態を示す概略図である。
図２２は、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を支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。露光装置ＥＸ全体はチャンバ装置ＣＨ内に収容されている。
本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体１を供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体１を回収する液体回収機構２０とを備えている。本実施形態において、液体１には純水が用いられる。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体１により投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の少なくとも一部に液浸領域ＡＲ２を形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐの表面（露光面）との間を液体１で満たし、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のパターンの像を基板Ｐ上に投影することによって基板Ｐを露光する。
ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向（所定方向）における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。上述したように、本実施形態における液体１は純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。また、純水は紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡５０が設けられている。また、移動鏡５０に対向する位置にはレーザ干渉計５１が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５１によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５１の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成されている投影光学系本体ＭＰＬと、基板Ｐ側（投影光学系ＰＬの像面側）の先端部に設けられた光学素子２とを備えている。投影光学系本体ＭＰＬを構成する複数の光学素子は鏡筒ＰＫで保持されており、先端部の光学素子２はレンズセルＬＳで保持されている。そして、光学素子２を保持するレンズセルＬＳと鏡筒ＰＫの先端部とは、複数のリンク部１５１を有する連結装置１５０により連結されている。
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。先端部の光学素子２及びレンズセルＬＳは液浸領域ＡＲ２の液体１と接触する。
光学素子２は蛍石で形成されている。蛍石は純水との親和性が高いので、光学素子２の液体接触面２ａのほぼ全面に液体１を密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２ａとの親和性が高い液体（水）１を供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２ａと液体１との密着性が高く、光学素子２は水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２ａに親水化（親液化）処理を施して、液体１との親和性をより高めるようにしてもよい。
また、露光装置ＥＸはフォーカス検出系４を有している。フォーカス検出系４は、発光部４ａと受光部４ｂとを有し、発光部４ａから液体１を介して基板Ｐ表面（露光面）に斜め方向から検出光を投射し、その反射光を受光部４ｂで受光する。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系４の動作を制御するとともに、受光部４ｂの受光結果に基づいて、所定基準面に対する基板Ｐ表面のＺ軸方向における位置（フォーカス位置）を検出する。また、基板Ｐ表面における複数の各点での各フォーカス位置を求めることにより、フォーカス検出系４は基板Ｐの傾斜方向の姿勢を求めることもできる。なお、フォーカス検出系４の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報及びこれに対応する米国特許６，３２７，０２５号に開示されているものを用いることができる。また、本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基板ホルダを介して保持するＺステージ５２と、Ｚステージ５２を支持するＸＹステージ５３と、ＸＹステージ５３を支持するベース５４とを備えている。基板ステージＰＳＴはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、ＺステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。基板ステージＰＳＴのＸＹステージ５３を駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。
基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）の側部には移動鏡（反射鏡）５５が設けられている。また、移動鏡５５に対向する位置にはレーザ干渉計５６が設けられている。基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５６の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介してＸＹステージ５３を駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。
また、制御装置ＣＯＮＴは基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＺステージ５２を駆動することにより、Ｚステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置を制御する。すなわち、Ｚステージ５２は、フォーカス検出系４の検出結果に基づく制御装置ＣＯＮＴからの指令に基づいて動作し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面（露光面）を投影光学系ＰＬ及び液体１を介して形成される像面に合わせ込む。
基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板Ｐを囲むように補助プレート５７が設けられている。補助プレート５７は基板ホルダに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。ここで、基板Ｐのエッジと補助プレート５７との間には０．１〜１ｍｍ程度の隙間があるが、液体１の表面張力によりその隙間に液体１が流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、補助プレート５７により投影光学系ＰＬの下に液体１を保持することができる。
また、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、マスクＭ及び基板Ｐのアライメント処理に使う基準マークＭＦＭ、ＰＦＭを有する基準部材７が設けられている。そして、投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上のアライメントマークあるいは基準部材７に設けられた基準マークＰＦＭを検出する基板アライメント系５が設けられている。また、マスクステージＭＳＴの近傍には、マスクＭと投影光学系ＰＬとを介して基準部材７に設けられた基準マークＭＦＭを検出するマスクアライメント系６が設けられている。なお、基板アライメント系５の構成としては、例えば特開平４−６５６０３号公報及びこれに対応する米国特許５，４９３，４０３号に開示されているものを用いることができ、マスクアライメント系６の構成としては、特開平７−１７６４６８号公報及びこれに対応する米国特許５，６４６，４１３号に開示されているものを用いることができる。
なお、本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記各公報及び対応する各米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
更に、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、投影光学系ＰＬを介してその像面側（基板Ｐ側）に照射される光を受光する受光器８が設けられている。受光器８は、Ｚステージ５２上に設けられたガラス板からなる光透過部材８Ａと、Ｚステージ５２に埋設され、光透過部材８Ａを介した光を受光する受光素子８Ｂとを備えている。
基板アライメント系５の近傍には、Ｚステージ５２に設けられている基準部材７に残留して付着している液体１を除去する第１液体除去装置（液体除去機構）４０が設けられている。また、基板ステージＰＳＴには、液体１の回収を行うステージ液体回収装置（液体除去機構）３０が設けられている。
液体供給機構１０は、液浸領域ＡＲ２を形成するために基板Ｐ上に上方から所定の液体１を供給するものであって、液体１を送出可能な液体供給装置１１と、液体供給装置１１に流路を有する供給管１２を介して接続され、この液体供給装置１１から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給口を有する供給ノズル１３とを備えている。液体供給装置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１２及び供給ノズル１３介して基板Ｐ上に液体１を供給する。液体供給装置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は液体供給装置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それぞれ独立して制御可能である。また、液体供給装置１１は液体１の温度調整機構を有しており、装置が収容されるチャンバ装置ＣＨ内の温度とほぼ同じ温度（例えば２３℃）の液体１を基板Ｐ上に供給するようになっている。供給ノズル１３は基板Ｐに近接して配置されており、基板Ｐに対してその基板Ｐの上方より液体１を供給する。また、供給ノズル１３は、液浸露光中において液浸領域ＡＲ２の液体１に接触する。
液体回収機構２０は基板Ｐ上の液体１を上方より回収するものであって、基板Ｐの表面に近接して配置された回収口を有する回収ノズル２３と、この回収ノズル２３に流路を有する回収管２２を介して接続された液体回収装置２１とを備えている。液体回収装置２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、及び回収した液体１を収容するタンク等を備えており、基板Ｐ上の液体１を回収ノズル２３、及び回収管２２を介して回収する。液体回収装置２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは液体回収装置２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。回収ノズル２３は液浸露光中において液浸領域ＡＲ２の液体１に接触し、液体回収機構２０は回収ノズル２３を介して基板Ｐの上方より基板Ｐ上の液体１を吸引回収する。
図２は、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１と、液体１をＸ軸方向に供給する供給ノズル１３（１３Ａ〜１３Ｃ）と、液体１を回収する回収ノズル２３（２３Ａ、２３Ｂ）との位置関係を示す図である。図２において、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の形状はＹ軸方向に細長い矩形状となっており、その投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影される。この投影領域ＡＲ１をＸ軸方向に挟むように、＋Ｘ方向側に３つの供給ノズル１３Ａ〜１３Ｃが配置され、−Ｘ方向側に２つの回収ノズル２３Ａ、２３Ｂが配置されている。そして、供給ノズル１３Ａ〜１３Ｃは供給管１２を介して液体供給装置１１に接続され、回収ノズル２３Ａ、２３Ｂは回収管２２を介して液体回収装置２１に接続されている。また、供給ノズル１３Ａ〜１３Ｃと回収ノズル２３Ａ、２３Ｂとをほぼ１８０°回転した配置に、供給ノズル１５Ａ〜１５Ｃと、回収ノズル２５Ａ、２５Ｂとが配置されている。供給ノズル１３Ａ〜１３Ｃと回収ノズル２５Ａ、２５ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１５Ａ〜１５Ｃと回収ノズル２３Ａ、２３ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル１５Ａ〜１５Ｃは供給管１４を介して液体供給装置１１に接続され、回収ノズル２５Ａ、２５Ｂは回収管２４を介して液体回収装置２１に接続されている。
そして、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、ＸＹステージ５３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。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、制御装置ＣＯＮＴは、液体１を基板Ｐの移動方向に沿って流す。例えば、矢印Ｘａ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１２、供給ノズル１３Ａ〜１３Ｃ、回収管２２、及び回収ノズル２３Ａ、２３Ｂを用いて、液体供給装置１１及び液体回収装置２１により液体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、供給管１２及び供給ノズル１３（１３Ａ〜１３Ｃ）を介して液体供給装置１１から液体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２３（２３Ａ、２３Ｂ）、及び回収管２２を介して液体１が液体回収装置２１に回収され、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１４、供給ノズル１５Ａ〜１５Ｃ、回収管２４、及び回収ノズル２５Ａ、２５Ｂを用いて、液体供給装置１１及び液体回収装置２１により液体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、供給管１４及び供給ノズル１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を介して液体供給装置１１から液体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２５（２５Ａ、２５Ｂ）、及び回収管２４を介して液体１が液体回収装置２１に回収され、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。このように、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給装置１１及び液体回収装置２１を用いて、基板Ｐの移動方向に沿って基板Ｐの移動方向と同一方向へ液体１を流す。この場合、例えば液体供給装置１１から供給ノズル１３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投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に引き込まれるようにして流れるので、液体供給装置１１の供給エネルギーが小さくでも液体１を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空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、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子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を得ることができる。
なお、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。また、液体１の供給及び回収を行うノズルを、投影光学系ＰＬの光学素子２の周りに所定間隔で設け、基板Ｐが走査方向（＋Ｘ方向、−Ｘ方向）以外の方向に移動する場合にも、基板Ｐの移動方向と平行に、基板Ｐの移動方向と同方向に液体１を流すようにすることもできる。
図３は、基板ステージＰＳＴのＺステージ５２を上方から見た概略平面図である。矩形状のＺステージ５２の互いに垂直な２つの側面には移動鏡５５（５５Ｘ、５５Ｙ）が配置されている。具体的には、Ｚステージ５２の＋Ｘ側端部においてＹ軸方向に延在するように移動鏡５５Ｘが設けられ、Ｚステージ５２の＋Ｙ側端部においてＸ軸方向に延在するように移動鏡５５Ｙが設けられている。そして、Ｚステージ５２のほぼ中央に不図示のホルダを介して基板Ｐが保持されている。
移動鏡５５（５５Ｘ、５５Ｙ）のそれぞれに対向する位置には、移動鏡５５に対してレーザ光（計測光）を照射するレーザ干渉計５６（５６Ｘ、５６Ｙ）が配置されている。そして、基板ステージＰＳＴの外側であって、レーザ干渉計５６それぞれの近傍には、移動鏡５５に対して気体を吹き付けて移動鏡５５に付着している液体１を除去する第２液体除去装置（液体除去機構）９０の一部を構成する気体吹出口９１Ａを有する吹出ノズル９１が設けられている。本実施形態において、吹出ノズル９１は、レーザ干渉計５６を挟んでその両側にそれぞれ設けられている。
移動鏡５５の上部には、その移動鏡５５の長手方向に沿う溝部（上部溝部）５８が形成されている。移動鏡５５のうち溝部５８内側の複数の所定位置のそれぞれには、その移動鏡５５を加振する加振装置９２が設けられている。本実施形態において、加振装置９２は圧電素子であるピエゾフィルムにより構成されており、移動鏡５５の溝部５８の長手方向中央部と両端部との３箇所に取り付けられている。なお、ピエゾフィルム９２の設置位置及び数は任意に設定可能である。
基板Ｐの周囲には、上述したように、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平面を有する補助プレート５７が設けられている。そして、補助プレート５７の周囲には、液体１の回収を行うステージ液体回収装置３０の一部を構成する液体吸収部材３１が設けられている。液体吸収部材３１は所定幅を有する環状部材であって、Ｚステージ５２上に環状に形成された溝部（回収口）３３に配置されている。液体吸収部材３１は、例えば多孔質セラミックス等の多孔性材料により構成されている。あるいは液体吸収部材３１の形成材料として多孔性材料であるスポンジを用いてもよい。多孔性材料からなる液体吸収部材３１は液体１を所定量保持可能である。
Ｚステージ５２の１つのコーナーには基準部材７が設けられている。基準部材７には、基板アライメント系５により検出される基準マークＰＦＭと、マスクアライメント系６により検出される基板マークＭＦＭとが所定の位置関係で設けられている。また、基準部材７の表面はほぼ平坦となっており、フォーカス検出系４の基準面としての役割も果たす。
なお、フォーカス検出系４の基準面を基準部材７とは別にＺステージ５２上に設けてもよい。また、基準部材７と補助プレート５７とを一体で設けてもよい。
そして、Ｚステージ５２上において基準部材７の近傍には、第１液体除去装置４０によって基準部材７より除去された液体１を回収する液体吸収部材４２が設けられている。液体吸収部材４２は、Ｚステージ５２に形成された溝部４４に配置されている。更に、Ｚステージ５２の別のコーナーには、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２やこの光学素子２を保持するレンズセルＬＳに残留して付着している液体１を除去する第３液体除去装置（液体除去機構）６０の一部を構成するノズル部６４の気体吹出口６４Ａが配置されており、その気体吹出口６４Ａの近傍には、光学素子２より除去された液体１を回収する液体吸収部材６５が設けられている。液体吸収部材６５は、Ｚステージ５２に形成された溝部６６に配置されている。
更に、Ｚステージ５２の別のコーナーには、投影光学系ＰＬを介してその像面側（基板Ｐ側）に照射される光を受光する受光器８の一部を構成する光透過部材８Ａが設けられている。光透過部材８Ａは、ガラス板の表面にクロム等の遮光性材料を含む膜をパターニングし、その中央部にＹ軸方向を長手方向とする光透過部であるスリット部８Ｓを設けたものである。投影光学系ＰＬを介してその像面側に照射された光は、スリット８Ｓを通過した後、Ｚステージ５２に埋設されている受光素子８Ｂに受光される。そして、Ｚステージ５２上において光透過部材８Ａの近傍には、光透過部材８Ａより除去された液体１を回収する液体吸収部材１４２が設けられている。液体吸収部材１４２はＺステージ５２に形成された溝部１４４に配置されている。
図４は、ステージ液体回収装置３０を示す断面図である。ステージ液体回収装置３０は、Ｚステージ５２上に環状に形成された溝部（回収口）３３に配置された上述の液体吸収部材３１と、Ｚステージ５２内部に形成され、溝部３３と連続する流路３２と、Ｚステージ５２外部に設けられ、その一端部を流路３２に接続した管路３６と、管路３６の他端部に接続され、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク３７と、このタンク３７にバルブ３８Ａを有する管路３８を介して接続された真空系（吸引装置）であるポンプ３９とを備えている。タンク３７には排出流路３７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったとき排出流路３７Ａより排出されるようになっている。そして、ステージ液体回収装置３０は、ポンプ３９を駆動し、液体吸収部材３１で回収された液体１をタンク３７に吸い込むようにして集める。
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説明する。
液体供給機構１０から液体１の供給を行う前に、基板Ｐ上に液体１が無い状態で、まず計測処理が行われる。制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが図３の波線矢印１８に沿って進むようにレーザ干渉計５６の出力をモニタしつつＸＹステージ５３を移動する。その移動の途中で、基板アライメント系５は、ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に応じて基板Ｐ上に形成されている複数のアライメントマーク（不図示）を液体１を介さずに検出する（ステップＳＡ１）。なお、基板アライメント系５がアライメントマークの検出を行うときはＸＹステージ５３は停止される。その結果、レーザ干渉計５６によって規定される座標系内での各アライメントマークの位置情報が計測される。なお、基板アライメント系５によるアライメントマークの検出は、基板Ｐ上の全てのアライメントマークを検出してもよいし、その一部を検出するのみでもよい。
また、そのＸＹステージ５３の移動中に、フォーカス検出系４により基板Ｐの表面情報が液体１を介さずに検出される（ステップＳＡ２）。フォーカス検出系４による表面情報の検出は基板Ｐ上の全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ１１毎に行われ、検出結果は基板Ｐの走査方向（Ｘ軸方向）の位置を対応させて制御装置ＣＯＮＴに記憶される。なお、フォーカス検出系４による表面情報の検出は、一部のショット領域に対して行うだけでもよい。
基板Ｐのアライメントマークの検出、及び基板Ｐの表面情報の検出が終了すると、基板アライメント系５の検出領域が基準部材７上に位置決めされるように、制御装置ＣＯＮＴはＸＹステージ５３を移動する。基板アライメント系５は基準部材７上の基準マークＰＦＭを検出し、レーザ干渉計５６によって規定される座標系内での基準マークＰＦＭの位置情報を計測する（ステップＳＡ３）。
この基準マークＰＦＭの検出処理の完了により、基準マークＰＦＭと基板Ｐ上の複数のアライメントマークとの位置関係、すなわち、基準マークＰＦＭと基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係がそれぞれ求められたことになる。また、基準マークＰＦＭと基準マークＭＦＭとは所定の位置関係にあるので、ＸＹ平面内における基準マークＭＦＭと基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係がそれぞれ決定されたことになる。
また、基板アライメント系５による基準マークＰＦＭの検出の前または後に、制御装置ＣＯＮＴは基準部材７の表面（基準面）の表面情報をフォーカス検出系４により検出する（ステップＳＡ４）。この基準部材７の表面の検出処理の完了により、基準部材７表面と基板Ｐ表面との関係が求められたことになる。
次に、マスクアライメント系６により基準部材７上の基準マークＭＦＭを検出できるように、制御装置ＣＯＮＴはＸＹステージ５３を移動する。当然のことながらこの状態では投影光学系ＰＬの先端部と基準部材７とは対向している。ここで、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０及び液体回収機構２０による液体１の供給及び回収を開始し、投影光学系ＰＬと基準部材７との間を液体１で満たして液浸領域を形成する。
次に、制御装置ＣＯＮＴは、マスクアライメント系６によりマスクＭ、投影光学系ＰＬ、及び液体１を介して基準マークＭＦＭの検出を行う（ステップＳＡ５）。これにより投影光学系ＰＬと液体１とを介して、ＸＹ平面内におけるマスクＭの位置、すなわちマスクＭのパターンの像の投影位置情報が基準マークＭＦＭを使って検出されたことになる。
以上のような計測処理が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基準部材７上への液体１の供給動作を停止する。一方で、制御装置ＣＯＮＴは液体回収機構２０による基準部材７上の液体１の回収動作を所定期間継続する。そして、前記所定期間が経過した後、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０による回収動作を停止するとともに、液体回収機構２０で回収しきれずに基準部材７上に残留した液体１を除去するために、基板ステージＰＳＴを移動する。
図５Ａおよび５Ｂは、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上に設けられている基準部材７に残留した液体１を第１液体除去装置４０が除去している様子を示す図であって、図５Ａは概略斜視図、図５Ｂは断面図である。図５Ａおよび５Ｂにおいて、第１液体除去装置４０は、気体を基準部材７に対して吹き付ける吹き付け装置４１と、基準部材７を加振する加振装置４３Ｂとを備えている。図５Ｂに示すように、基準部材７は、Ｚステージ５２に形成された凹部５２Ａに設置された支持部７Ａに支持されており、基準部材７と凹部５２Ａとの間に空間７Ｓが形成されている。基準部材７は板状部材であって、支持部７Ａは基準部材７の下面７Ｋの端部を支持している。そして、基準部材７の下面７Ｋの中央部に加振装置４３Ｂが設けられている。加振装置４３Ｂは圧電素子（ピエゾ素子）により構成されており、制御装置ＣＯＮＴは、圧電素子（加振装置）４３Ｂに所定の電圧を印加することで、この圧電素子４３Ｂを使って基準部材７を加振する。
吹き付け装置４１は、気体を送出可能な気体供給部４１Ａと、気体供給部４１Ａに接続されたノズル部４３とを備えている。ノズル部４３の気体吹出口４３Ａはスリット状に形成されており、基準部材７に近接して配置されている。気体供給部４１Ａ及びノズル部４３は投影光学系ＰＬとは独立した不図示の支持部に支持されている。
Ｚステージ５２上において、基準部材７に隣接する位置には、第１液体除去装置４０によって基準部材７より除去された液体を回収（保持）する液体吸収部材４２が設けられている。液体吸収部材４２は、基準部材７を挟んでノズル部４３の気体吹出口４３Ａと対向する位置に設けられている。液体吸収部材４２は、Ｚステージ５２に設けられた回収口である溝部４４に配置されている。液体吸収部材４２は、ステージ液体回収装置３０の液体吸収部材３１同様、例えば多孔質セラミックスやスポンジ等の多孔性材料により構成されており、液体１を所定量保持可能である。
気体供給部４１Ａより気体が送出されることにより、ノズル部４３のスリット状の気体吹出口４３Ａを介して高速な気体が基準部材７に斜め方向から吹き付けられるようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３より基準部材７に対して気体を吹き付けることにより、基準部材７上に残留して付着している液体１を吹き飛ばして除去する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３（気体吹出口４３Ａ）に対して基板ステージＰＳＴ（すなわち基準部材７）を移動しながらノズル部４３より気体を基準部材７に吹き付けることにより、基準部材７の表面全体に満遍無く気体を吹き付けることができる。吹き飛ばされた液体１は、ノズル部４３の気体吹出口４３Ａと対向する位置に配置されている液体吸収部材４２に保持（回収）される。
本実施形態では、圧電素子４３Ｂを使って基準部材７を加振しながら、その基準部材７に対してノズル部４３の気体吹出口４３Ａより気体を吹き付ける。基準部材７を加振することにより、液体１の除去（はじき）が促進され、気体を吹き付けることで基準部材７上より液体１を良好に除去できる。
Ｚステージ５２内部には、溝部４４と連続する流路４５が形成されており、溝部４４に配置されている液体吸収部材４２の底部は流路４５に接続されている。液体吸収部材４２を配置した溝部４４に接続されている流路４５は、Ｚステージ５２外部に設けられている管路４６の一端部に接続されている。一方、管路４６の他端部は、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク４７及びバルブ４８Ａを有する管路４８を介して吸引装置であるポンプ４９に接続されている。タンク４７には排出流路４７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったとき排出流路４７Ａより排出されるようになっている。そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０の気体供給部４１Ａを駆動するとともに、ポンプ４９を駆動し、液体吸収部材４２で回収された液体１を、タンク４７に吸い込むようにして集める。すなわちここでは、液体吸収部材４２、タンク４７、及びポンプ４９等が、基準部材７より除去された液体１を回収する液体回収機構（第２液体回収機構）を構成している。
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１を露光するために、ＸＹステージ５３を移動して投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向させる（ステップＳＡ６）。投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向させた後、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０を駆動して基板Ｐ上に対する液体供給動作を開始する。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の液体供給装置１１から送出された液体１は、供給管１２を流通した後、供給ノズル１３を介して基板Ｐ上に供給され、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を形成する。基板Ｐ上に供給された液体１は、少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲の液浸領域ＡＲ２を基板Ｐ上に形成する。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の液体回収装置２１を制御し、液体供給機構１０による液体１の供給動作と並行して、基板Ｐ上の液体回収動作を行う。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中に液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体供給機構１０による液体供給と液体回収機構２０による液体回収とを同時に行う。基板Ｐ上の液体１は、回収ノズル２３の回収口より回収される（ステップＳＡ７）。
そして、前述の計測処理中に求めた各情報を使って、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１を走査露光する（ステップＳＡ８）。すなわち、各ショット領域のそれぞれに対する走査露光中には、液体１の供給前に求めた基準マークＰＦＭと各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１との位置関係の情報、及び液体１の供給後に基準マークＭＦＭを使って求めたマスクＭ４のパターンの像の投影位置情報に基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１とマスクＭとの位置合わせが行われる。
また、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に対する走査露光中は、液体１の供給前に求めた基板Ｐの表面情報、及び走査露光中にフォーカス検出系４を使って検出される基板Ｐ表面の面情報に基づいて、フォーカス検出系４を使うことなしに、基板Ｐ表面と液体１を介して形成される像面との位置関係が調整される。
各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に対する走査露光中、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２からその基板Ｐの外側に液体１が飛散する場合がある。例えば、基板Ｐの露光中において基板Ｐ上より飛散した液体１が移動鏡５５の反射面に付着した場合、レーザ干渉計５６より移動鏡５５に対して照射された計測光は、その移動鏡５５に付着している液体１により散乱等し、レーザ干渉計５６による基板ステージＳＰＴの位置計測を精度良く行うことができなくなる可能性がある。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上より飛散した液体１が移動鏡５５に付着したと判断したとき、第２液体除去装置９０により、移動鏡５５の液体除去処理を開始する。
ここで、液体１が移動鏡５５に付着した場合において、レーザ干渉計５６が移動鏡５５に計測光を照射したとき、その移動鏡５５での反射光のレーザ干渉計５６に受光される受光量は低下する。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６の計測結果（受光結果）、つまり移動鏡５５からの反射光の受光量に基づいて、移動鏡５５に液体１が付着したかどうかを判断することができる。
例えば、第６ショット領域Ｓ６の露光中に移動鏡５５に液体１が付着したと判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、第６ショット領域Ｓ６に対する走査露光を終了した後、次の第７ショット領域Ｓ７に対する走査露光を開始する前の期間において、第２液体除去装置９０による液体除去処理を行う。
図６は、第２液体除去装置９０により移動鏡５５（５５Ｘ）に付着した液体１を除去する動作を示す側断面図である。なお以下では、Ｚステージ５２の＋Ｘ側端部に設けられた移動鏡５５Ｘに付着している液体１を除去する場合について説明するが、Ｚステージ５２の＋Ｙ側端部に設けられた移動鏡５５Ｙに付着している液体１を除去する場合も同様の動作が実行される。
図６において、移動鏡５５（５５Ｘ）は、その上部に移動鏡５５の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って切欠状に形成された上部溝部５８と、その下部に移動鏡５５の長手方向に沿って切欠状に形成された下部溝部５９とを備えており、断面視略Ｈ型となっている。断面視Ｈ型に形成された移動鏡５５のうち、ウェブ部５５Ｃの一方の側に形成された内側フランジ部５５ＡがＺステージ５２に接続し、ウェブ部５５Ｃの他方の側に形成された外側フランジ部５５Ｂの外側面５５Ｓがレーザ干渉計５６により照射された計測光の反射面となっている。そして、移動鏡５５のうち外側フランジ部５５Ｂは、その高さ方向（Ｚ軸方向）中央部をウェブ部５５Ｃで支持されており、上端部５５Ｊは自由端となっている。レーザ干渉計５６からの計測光は、外側フランジ部５５Ｂの反射面（外側面）５５Ｓの上端部５５Ｊ近傍（すなわち自由端近傍）に照射されるようになっている。なお移動鏡５５全体はセラミックスあるいは光学ガラス等により構成され、外側面５５Ｓには金属等の光反射性を有する材料を蒸着して反射面が形成されている。
第２液体除去装置９０は、レーザ干渉計５６の近傍に設けられ、気体吹出口９１Ａを有する吹出ノズル９１と、移動鏡５５の溝部５８内側に設けられ、移動鏡５５を加振するピエゾフィルム（加振装置）９２とを備えている。ピエゾフィルム９２は、移動鏡５５のうち反射面５５Ｓを有する外側フランジ部５５Ｂの溝部５８に面する内側面５５Ｄに貼付されている。更に具体的には、ピエゾフィルム９２は、外側フランジ部５５Ｂの内側面５５Ｄのうち、振動の自由端である上端部５５Ｊ近傍に貼付されている。ピエゾフィルム９２は内側面５５Ｄに貼付された状態で、図６中矢印ｚ１で示すように、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮するようになっており、このピエゾフィルム９２の伸縮動作により、外側フランジ部５５Ｂの上端部５５Ｊ近傍が、ウェブ部（支持部）５５Ｃを基端として矢印ｂ１で示すようにθＹ方向に振動する。外側フランジ部５５Ｂがピエゾフィルム９２によって加振されることにより、その外側フランジ部５５Ｂ（反射面５５Ｓ）に付着している液体１の除去が促進される。特に、外側フランジ部５５Ｂの自由端である上端部５５Ｊ近傍を加振することで、反射面５５Ｓのうちレーザ干渉計５６からの計測光が照射される位置が特に加振されることになるので、反射面５５Ｓのうち計測光が照射される位置（すなわち上端部５５Ｊ近傍）に付着している液体１を良好に除去することができる。
吹出ノズル９１は、レーザ干渉計５６の両側にそれぞれ設けられており（図３参照）、気体吹出口９１Ａより移動鏡５５に対して斜め上方から気体を吹き付ける。吹出ノズル９１は不図示の駆動機構により上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられており、移動鏡５５に対して満遍無く気体を吹き付けることができるようになっている。
基板ステージＰＳＴの外側には、移動鏡５５より除去された液体１を回収する第２液体回収機構１００が設けられている。第２液体回収機構１００は、基板ステージＰＳＴの外側に設けられ、移動鏡５５より除去されて落下した液体１を処理する処理機構１０１を有している。処理機構１０１は、基板ステージＰＳＴの外側において吹出ノズル９１の下方に設けられ、液体１を回収する樋部材１０２と、樋部材１０２で回収された液体１を排出する排出機構１０３とを備えている。排出機構１０３は、樋部材１０２に管路１０４を介して接続されたタンク１０５と、このタンク１０５に管路１０６を介して接続された真空系（吸引装置）であるポンプ１０７とを備えている。管路１０６の途中には、管路１０６の流路を開閉するバルブ１０６Ａが設けられている。樋部材１０２はチャンバ装置ＣＨ内部に配置され、排出機構１０３はチャンバ装置ＣＨ外部に配置されている。タンク１０５には排出流路１０５Ａが設けられており、樋部材１０２からの液体１が所定量溜まったとき排出流路１０５Ａより排出されるようになっている。そして、排出機構１０３は、ポンプ１０７を駆動し、樋部材１０２で回収された液体１をタンク１０５に吸い込むようにして集める。
例えば、第６ショット領域Ｓ６の露光中に移動鏡５５に液体１が付着したと判断した場合、制御装置ＣＯＮＴは、第６ショット領域Ｓ６に対する走査露光を終了した後、第６ショット領域Ｓ６に関する情報を記憶する。第６ショット領域Ｓ６に関する情報は、その第６ショット領域Ｓ６を露光したときの基板ステージＰＳＴの位置情報（すなわち第６ショット領域Ｓ６の位置情報）を含む。このときの基板ステージＰＳＴの位置情報はレーザ干渉計５６の計測結果に基づいて求めることができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、第６ショット領域Ｓ６に関する情報を記憶した後、基板ステージＰＳＴを移動して、移動鏡５５を液体除去処理位置である吹出ノズル９１近傍に近づける。
制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを移動して、移動鏡５５を液体除去処理位置である吹出ノズル９１と第２液体回収機構１００との間に移動した後、不図示の圧搾空気供給装置を駆動し、吹出ノズル９１の気体吹出口９１Ａより移動鏡５５の反射面５５Ｓに対して斜め上方より気体を吹き付ける。更に、制御装置ＣＯＮＴは、吹出ノズル９１からの気体吹き付け動作と並行して、ピエゾフィルム９２を駆動し移動鏡５５を加振する。移動鏡５５を加振することにより液体１の除去（はじき）が促進され、吹出ノズル９１の気体吹出口９１Ａより気体を吹き付けられた反射面５５Ｓに付着していた液体１は、反射面５５Ｓより除去されて落下する。ここで、吹出ノズル９１を上下方向に移動するとともに、基板ステージＰＳＴを水平方向（Ｙ軸方向）に移動しつつ、吹出ノズル９１より移動鏡５５に対して気体を吹き付けることにより、移動鏡５５に気体を満遍無く吹き付けることができる。そして、吹出ノズル９１はレーザ干渉計５６の両側にそれぞれ設けられているので、基板ステージＰＳＴの移動範囲を抑えた状態で、移動鏡５５に気体を満遍無く吹き付けることができる。
なお、吹出ノズル９１より移動鏡５５に対して気体を吹き付ける際、吹出ノズル９１を水平方向（Ｙ軸方向）にも移動可能に設けておき、基板ステージＰＳＴを水平方向（Ｙ軸方向）に移動させずに吹出ノズル９１を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させてもよいし、基板ステージＰＳＴ及び吹出ノズル９１の双方を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させてもよい。同様に、吹出ノズル９１を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるかわりに、基板ステージＰＳＴを上下方向に移動させてもよいし、基板ステージＰＳＴ及び吹出ノズル９１の双方を上下方向に移動させてもよい。
移動鏡５５より除去されて落下した液体１は第２液体回収機構１００の樋部材１０２に回収され、排出機構１０３によりチャンバ装置ＣＨ外部に排出される。こうすることにより、樋部材１０２には液体１が留まらないので、チャンバ装置ＣＨ内部の環境変動（湿度変動）を防止することができる。
本実施形態において、吹出ノズル９１は、移動鏡５５に対し、常時、斜め上方から気体を吹き付けて移動鏡５５に付着している液体１を除去したり、移動鏡５５に液体１が付着しないようにしたりすることができる。また、常時気体を吹き付けるのではなく、前述のように、移動鏡５５に対して断続的に気体を吹き付けるようにしてもよい。こうすることにより、移動鏡５５に付着している液体１を更に良好に除去することができる。つまり、図７Ａに示す模式図のように、移動鏡５５に対して吹出ノズル９１より気体を連続的に吹き付けた場合、移動鏡５５の表面（反射面）において気体の層流領域が形成されやすくなり、例えば付着している液体１の液滴（水滴）が小さい場合等においては、この液体１を除去することが困難になる場合がある。しかしながら、図７Ｂに示す模式図のように、移動鏡５５に対して気体を断続的に吹き付けることにより、移動鏡５５の表面において乱流が形成され、その乱流領域によって移動鏡５５に付着している液体１を円滑に除去することができる。
なお、移動鏡５５に対して気体を断続的に吹き付けるかわりに、その吹き付ける気体の流速を高い周波数で変化させながら吹き付けるようにしても、移動鏡５５の表面において乱流を形成することができ、これによっても移動鏡５５に付着している液体１を円滑に除去することができる。
なお、図５Ａおよび５Ｂを参照して説明した基準部材７に対してノズル部４３より気体を吹き付ける場合にも、その気体を断続的にあるいは流速を変化させながら吹き付けることができる。
第２液体除去装置９０による移動鏡５５の液体除去処理が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、上記記憶した第６ショット領域Ｓ６に関する情報（第６ショット領域Ｓ６の位置情報）に基づいて、次の第７ショット領域Ｓ７に対して走査露光するための露光開始位置に第７ショット領域Ｓ７を配置するために、基板ステージＰＳＴを移動する。そして、第７ショット領域Ｓ７が露光開始位置に配置された後、制御装置ＣＯＮＴは第７ショット領域Ｓ７に対する走査露光を開始し、以後、第８〜第１１ショット領域に対する露光を順次行う。
基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１１の走査露光が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止するとともに、基板ステージＰＳＴに設けられたステージ液体回収装置３０の回収口３３が投影光学系ＰＬと対向するように基板ステージＰＳＴを移動する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０とステージ液体回収装置３０とを併用して、投影光学系ＰＬの下にある液体１の回収を行う。このように、基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）の上方に回収口が配置されている液体回収機構２０と、基板ステージＰＳＴ上に回収口が配置されているステージ液体回収装置３０とで同時に液浸領域ＡＲ２の液体１を回収するようにしているので、投影光学系ＰＬの先端や基板Ｐ上に液体１が残留するのを低減することができる。
また、ステージ液体回収装置３０は、基板Ｐの露光終了後に液浸領域ＡＲ２の液体１を回収する他に、液浸露光中に基板Ｐ（補助プレート５７）の外側に流出した液体１を回収することができる。また、ステージ液体回収装置３０の回収口３３は、基板Ｐの周りに輪帯（円環）状に設けられているが、基板Ｐの露光終了後の基板ステージＰＳＴの移動方向を考慮して、基板Ｐ（補助プレート５７）近傍の所定位置に部分的に設けるようにしてもよい。また、液浸露光の前後においては、回収動作に伴う振動が大きくなっても許容されるため、液体回収機構２０の回収パワーを液浸露光中よりも大きくしてもよい。
また、液浸露光終了後、基板Ｐ上の液体１を回収しきれない場合、例えばこの基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴを移動して基板Ｐを投影光学系ＰＬから離れた位置、具体的には前記吹き付け装置４１の下方に配置し、基板Ｐに気体を吹き付け、吹き飛ばされた液体１をステージ液体回収装置３０で回収するようにしてもよい。もちろん、この気体吹き付け動作は、基板Ｐに対してのみならず、補助プレート５７や補助プレート５７外側のＺステージ５２表面に対して行うこともできる。この場合においても、気体を断続的に（あるいは流速を変化させながら）吹き付けることで、残留して付着している液体１を良好に除去することができる。
つまり、第１液体除去装置４０は基準部材７上に残存している液体１を除去するものであるが、基板ステージＰＳＴ上において基準部材７以外の部品に残留した液体１を除去することも可能である。例えば、液浸露光中に基板Ｐの外側に液体１が流出あるいは飛散し、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）に液体１が配置された状態の場合、基板Ｐの露光終了後にこの基板ステージＰＳＴ上の液体１を第１液体除去装置４０で除去することができる。この場合、第１液体除去装置４０の吹き付け装置４１で吹き飛ばされた液体１をステージ液体回収装置３０の溝部（回収口）３３に配置された液体吸収部材３１で回収してもよい。
また、吹き付け装置４１のノズル部４３を基板ステージＰＳＴに対して移動可能に設けておき、基板Ｐの露光中や露光終了後において基板Ｐの外側に流出した液体１の回収を行うようにしてもよい。
以上説明したように、投影光学系ＰＬの像面付近に配置されている移動鏡５５（あるいは基準部材７）に対して気体を断続的、あるいはその流速を変化させつつ吹き付けることにより、移動鏡５５の表面上で乱流を形成して、移動鏡５５上に付着している不要な液体１を良好に除去することができる。そして、気体の吹き付け動作と並行して移動鏡５５を加振することにより、移動鏡５５上に付着している液体１の除去が促進され、その液体１を良好に除去することができる。
なお本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６の計測結果に基づいて、基板Ｐ上より飛散した液体１が移動鏡５５に付着していると判断した場合、１枚の基板Ｐ上の全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ１１についての露光完了を待たずに、その露光の途中において（第６ショット領域Ｓ６の露光後であって第７ショット領域Ｓ７の露光開始までの期間において）、直ちに液体除去処理を行っている。一方で、移動鏡５５に液体１が付着して移動鏡５５からの反射光のレーザ干渉計５６に受光される受光量が低下したとしても、レーザ干渉計５６の性能等によって定められる所定値以上（しきい値以上）の受光量が確保されていれば、基板ステージＰＳＴの位置計測は可能である。そのため、１枚の基板Ｐの露光中に、たとえ移動鏡５５に液体１が付着し、たとしても、制御装置ＣＯＮＴは、その１枚の基板Ｐの全てのショット領域Ｓ１〜Ｓ１１に対する露光終了後に、第２液体除去装置９０による液体除去処理を行うようにしてもよい。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、複数の基板Ｐを順次露光する際、ある１つの基板（第１の基板）Ｐ上の第１１ショット領域Ｓ１１の露光完了後であって、次の基板（第２の基板）Ｐ上の第１ショット領域Ｓ１の露光開始までの期間に、第２液体除去装置９０を使って、移動鏡５５に付着した液体１を除去するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６の計測結果（受光結果）に基づいて、移動鏡５５に液体１が付着したかどうかを判断し、その判断結果に基づいて、液体除去処理を行うタイミングを決定している。一方で、上述したように、移動鏡５５に付着した液体１の量がわずかであれば、基板ステージＰＳＴの位置計測は可能である。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６の計測結果によらずに、第２液体除去装置９０による液体除去処理を予め定められた所定時間間隔（あるいは所定処理基板枚数間隔）で定期的に行うようにしてもよい。
上述したように、移動鏡５５に付着した液体１を除去するための液体除去動作は、１枚の基板Ｐに対する露光動作中に行うことができる。ここで、上記実施形態においては、液体除去動作は、第６ショット領域Ｓ６に対する露光と第７ショット領域Ｓ７に対する露光との間に行われ、その液体除去動作中においては、露光動作が一旦中断される。一方、図８に示すように、基板Ｐに対する露光動作を継続しながら（基板Ｐに対する露光動作と並行して）、吹出ノズル９１（及び第２液体回収機構１００）を基板ステージＰＳＴの移動鏡５５にアクセスし（Ｘ軸方向に関して接近し）、その移動鏡５５に対して気体を吹き付けることで液体１を除去する構成も可能である。このとき、吹出ノズル９１はレーザ干渉計５６の両側にそれぞれ設けられた構成であるため、レーザ干渉計５６の計測光の光路を妨げずに移動鏡５５にアクセスしてその移動鏡５５とＸ軸方向に関して同期移動しつつ気体を吹き付けることができる。なお、液体除去動作によって移動鏡５５が振動してレーザ干渉計５６による位置計測精度を低下させないように、加振装置の駆動は行わず、吹き付ける気体の流速等も位置計測精度を低下させない最適値に設定することが好ましい。また、露光動作と液体除去動作とを並行して行う場合、液体除去動作としては、上記気体吹き付け動作の他に、液体の吸引動作や乾燥気体の供給動作であってもよい。
なお、移動鏡５５に液体１が付着したとき、制御装置ＣＯＮＴは、吹出ノズル９１より移動鏡５５の表面（反射面）の全部の領域に気体を吹き付けることも可能であるし、液体１が付着している一部の領域に気体を吹き付けることも可能である。液体１が移動鏡５５の一部の領域に付着している場合、その一部の領域に計測光を照射したときの反射光の受光量のみが低下するので、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６より照射した計測光の移動鏡５５での反射光の受光量に基づいて、移動鏡５５のうち液体１が付着している領域を求めることができる。したがって移動鏡５５の一部の領域のみに気体を吹き付けるようにしてもよい。こうすることにより、気体吹き付け作業時間を低減することができる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５６の計測結果に基づいて、第２液体除去装置９０による液体除去処理を行うタイミングを決定する他に、第２液体除去装置９０による液体除去処理の領域も決定することができる。
なお上記実施形態において、移動鏡５５に付着した液体１を除去するために、ピエゾフィルム９２による加振動作と、気体吹出口９１Ａからの気体吹き付け動作とを並行して行っているが、加振動作及び気体吹き付け動作のうちのいずれか一方を行うことによっても、移動鏡５５に付着した液体１を除去することができる。特に、移動鏡５５の反射面５５Ｓは水平面に対して垂直（あるいは略垂直）に設けられているので、加振動作及び気体吹き付け動作のうちのいずれか一方を行うことで、液体１の自重（重力作用）により液体１を良好に除去することができる。
なお、例えば移動鏡５５を加振したとき、位置ずれ等が生じ、その移動鏡５５に照射した計測光に基づく位置計測結果に基づいて基板ステージＰＳＴを移動すると、例えばＸＹ平面内での基準座標系に対する直交度に誤差が生じる可能性がある。そのため、直交度誤差を含む基板ステージ位置計測誤差を補正するキャリブレーション処理を定期的に行うことが好ましい。
上記実施形態においては、第６ショット領域Ｓ６を露光した後、液体除去処理を行うために、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを移動して移動鏡５５を吹出ノズル９１近傍（液体除去処理位置）にアクセスさせている。しかし、これに限定されるものではなく、吹出ノズル９１及び樋部材１０２（第２液体除去機構１００）に移動機構を設けておき、第６ショット領域Ｓ６を露光後、基板ステージＰＳＴを移動させずに、吹出ノズル９１及び樋部材１０２を移動鏡５５にアクセスさせることも可能である。あるいは、基板ステージＰＳＴと吹出ノズル９１及び樋部材１０２との双方を移動してもよい。
上記実施形態において、移動鏡５５を加振する加振装置９２はピエゾフィルムからなり、移動鏡５５に取り付けられた（貼付された）構成であるが、移動鏡５５に取り付けない構成も可能である。例えば、図９に示すように、アーム機構１２０の先端部に圧電素子等の加振装置１２１を取り付け、液体１の除去のために移動鏡５５を加振するときに、アーム機構１２０を駆動してその先端部に取り付けられた圧電素子１２１を移動鏡５５に接触させ、移動鏡５５に圧電素子１２１を接触させた状態で圧電素子１２１に電圧を印加して駆動することによっても、移動鏡５５を加振することができる。液体除去動作終了後は、圧電素子１２１はアーム機構１２０によって退避される。そして、このアーム機構１２０及びその先端部に取り付けられた圧電素子１２１を、レーザ干渉計５６の両側に配置する構成も可能である。
上記実施形態では、移動鏡５５や基準部材７等の部品毎に加振装置（圧電素子）を取り付けて加振しているが、液体除去処理のときにこれら各部品を支持する基板ステージＰＳＴ全体を加振装置で加振するようにしてもよいし、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動して基板ステージＰＳＴを微動（加振）するようにしてもよい。こうすることにより、移動鏡５５や基準部材７ばかりか、補助プレート５７上などに付着している液体１の除去も促進することができる。
上記実施形態では、移動鏡５５に気体を吹き付けることによって移動鏡５５に付着している液体を除去しているが、図１０に示すような吸引装置１３０を使って移動鏡５５に付着した液体１を除去することも可能である。図１０において、吸引装置１３０は、タンク及びポンプを含む吸引部１３１と、吸引部１３１に接続された吸引ノズル１３２とを備えている。そして、吸引ノズル１３２の吸い込み口が移動鏡５５に近接して配置される。移動鏡５５に付着した液体１を除去する際には、制御装置ＣＯＮＴは吸引部１３１を駆動し、吸引ノズル１３２を介して移動鏡５５上の液体１を吸引回収する。なお、吸引装置１３０を使って液体１を回収する場合においても、加振装置９２による加振動作を併用してもいいし、吸引装置１３０による吸引動作のみを行ってもよい。
あるいは、図１１に示すような乾燥装置１６０を使って移動鏡５５に付着した液体１を除去することも可能である。図１１において、乾燥装置１６０は、移動鏡５５を覆うカバー部材１６１と、カバー部材１６１の内部空間に乾燥気体を供給する乾燥気体供給部１６２とを備えている。乾燥気体供給部１６２は管路１６３を介して、移動鏡５５を覆うカバー部材１６１の内部空間に乾燥気体を供給する。こうすることにより、移動鏡５５に付着している液体１の気化が促進され、液体１が除去される。
なお上記実施形態では、加振装置としてピエゾアクチュエータ等の圧電素子を例にして説明したが、加振装置としては、例えばボイスコイルモータ等の他のローレンツ力を使ったアクチュエータを用いることも可能である。
図１２は、移動鏡５５を加振する加振装置の他の実施形態を示す概略斜視図である。本実施形態において、移動鏡５５は溝部を有しておらず、Ｚステージ５２の端部に取り付けられている。図１２において、Ｚステージ５２の＋Ｘ側端部には、側面視Ｌ字状の段部５２ＤがＹ軸方向に延在するように形成されている。そして、移動鏡５５のＺステージ５２と対向する面のうちの下部領域５５ＧがＺステージ５２に接続されており、上部領域５５ＨとＺステージ５２との間には離間部２８が形成されている。すなわち、その下部をＺステージ５２に接続された移動鏡５５の上部は振動の自由端となっている。
移動鏡５５のＺステージ５２と対向する面のうちの上部領域５５Ｈの複数の所定位置のそれぞれには、加振装置としての圧電素子（ピエゾ素子）１７（１７Ａ、１７Ｂ）が取り付けられている。なお、加振装置としてはボイスコイルモータ等の他のアクチュエータを用いてもよい。本実施形態において、圧電素子１７Ａ、１７Ｂは移動鏡５５の上部領域５５Ｈの長手方向両端部のそれぞれに取り付けられている。更に、この圧電素子１７Ａ、１７Ｂのそれぞれには錘部材１９Ａ、１９Ｂが接続されている。ここで、移動鏡５５に取り付けられた圧電素子１７及び錘部材１９とＺステージ５２とは離間している。圧電素子１７Ａ、１７Ｂが、図中、矢印ｘ１、ｘ２で示す方向に伸縮することにより、移動鏡５５が加振される。ここで、圧電素子１７Ａ、１７Ｂには錘部材１９Ａ、１９Ｂが接続されているため、加振力（運動量）が増大される。
本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、２つの圧電素子１７Ａ、１７Ｂのそれぞれを使って移動鏡５５の複数（２つ）の位置を加振することで、その移動鏡５５に進行波を生成する。具体的には、２つの圧電素子１７Ａ、１７Ｂそれぞれの取り付け位置においてそれぞれに同波長で位相がずれた高周波を発生させることにより、移動鏡５５に進行波が生成される。
例えば、移動鏡５５上のある一点で生成される定在波Ｕ_０は、進行波と後退波との和で表すことができる。

数１

進行波Ｕは、（１）式の定在波を２つ加え、且つ一方の位相をずらすことによって生成される。

数２

制御装置ＣＯＮＴは、上記（２）式を満足するように、２つの圧電素子１７Ａ、１７Ｂのそれぞれを使って移動鏡５５を加振し、移動鏡５５に進行波を生成する。こうすることにより、移動鏡５５に付着している液体１を良好に除去することができる。
以下、液体除去装置の他の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、その説明を簡略もしくは省略する。
図１３は第１液体除去装置４０の他の実施形態を示す図である。図１３において、第１液体除去装置４０は、基準部材７上に付着している液体１を吸引する吸引装置８１を備えている。吸引装置８１は、タンク及びポンプを含む吸引部８１Ａと、吸引部８１Ａに接続された吸引ノズル８２とを備えている。そしそ、吸引ノズル８２の吸い込み口８２Ａが基準部材７に近接して配置されている。基準部材７上に残留した液体１を除去する際には、吹き付け装置４１が基準部材７に対して気体を吹き付けるとともに、吸引装置８１が基準部材７上の液体１を吸引する。
なお、図１３を参照して説明した例では、第１液体除去装置４０には、吹き付け装置４１と吸引装置８１とが併設されているが、吸引装置８１のみが設けられている構成であってもよい。吸引装置８１は吸い込み口８２Ａより基準部材７上に残留している液体１を吸引することで、この液体１を除去（回収）可能である。また、圧電素子４３Ｂによる加振動作と吸引装置８１による吸引動作とを並行して行うことはもちろん可能である。なお、吸引装置８１のノズル部８２を基板ステージＰＳＴに対して移動可能に設け、基板Ｐの露光中や露光終了後に基板Ｐの外側に流出した液体１を回収するようにしてもよい。
図１４は第１液体除去装置４０の他の実施形態を示す断面図である。図１４に示すように、第１液体除去装置４０は、基準部材７を覆うカバー部材８４と、カバー部材８４の内部空間に乾燥気体を供給する乾燥気体供給部８５とを備えている。乾燥気体供給部８５は管路８６を介して、基準部材７が配置されているカバー部材８４の内部空間に乾燥気体を供給する。こうすることにより、基準部材７に残留した液体１の気化が促進され、液体１が除去される。
図１５は、受光器８のうち基板ステージＰＳＴ上に設けられている光透過部材８Ａに付着した液体１を除去している様子を示す図である。本実施形態において、受光器８は、投影光学系ＰＬを介してその像面側（基板Ｐ側）に照射される光（露光光）を受光し、投影光学系ＰＬを介した計測マークの空間像を計測することによって投影光学系ＰＬの結像特性変化を補正するための結像特性調整情報を計測するセンサ（ＡＩＳセンサ）である。受光器８は、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上に設けられ、ガラス板の表面に遮光膜をパターニングしてその中央部に光透過部であるスリット部８Ｓを形成された光透過部材８Ａと、Ｚステージ５２に埋設され、光透過部材８Ａのスリット部８Ｓを通過した光が照射される集光光学系８Ｃと、集光光学系８Ｃを通過した光を受光する受光素子８Ｂとを備えている。なお、例えば集光光学系８Ｃと受光素子８Ｂとの間にリレー光学系を設け、受光素子８ＢをＺステージ５２の外側に配置することもできる。
受光器８によって空間像計測を行う場合、投影光学系ＰＬと受光器８の光透過部材８Ａとを対向させた状態で、その投影光学系ＰＬと光透過部材８Ａとの間を液体１で満たし、投影光学系ＰＬ及び液体１を介して受光器８に光（露光光）を照射する動作を行うことが考えられる。制御装置ＣＯＮＴは、液体１を介した空間像計測の終了後、基板ステージＰＳＴを移動して第１液体除去装置４０のノズル部４３の下に、光透過部材８Ａ（受光器８）を配置する。光透過部材８Ａは、Ｚステージ５２に形成された開口部５２Ｃに支持されており、その下面８Ｋのうちスリット部８Ｓ以外の所定位置には、加振装置８Ｅが設けられている。加振装置８Ｅは圧電素子（ピエゾ素子）により構成されており、制御装置ＣＯＮＴは、圧電素子（加振装置）８Ｅに所定の電圧を印加することで、この圧電素子８Ｅを使って光透過部材８Ａを加振する。
Ｚステージ５２上において、光透過部材８Ａに隣接する位置には、第１液体除去装置４０によって光透過部材８Ａより除去された液体１を回収する液体吸収部材１４２が設けられている。液体吸収部材１４２は、光透過部材８Ａを挟んでノズル部４３の気体吹出口４３Ａと対向する位置に設けられている。液体吸収部材１４２は、Ｚステージ５２に設けられた回収口である溝部１４４に配置されている。液体吸収部材１４２は、ステージ液体回収装置３０の液体吸収部材３１同様、例えば多孔質セラミックスやスポンジ等の多孔性材料により構成されており、液体１を所定量保持可能である。
制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０のノズル部４３より光透過部材８Ａに対して気体を吹き付けることにより、光透過部材８Ａ上に残留して付着している液体１を吹き飛ばして除去する。吹き飛ばされた液体１は、ノズル部４３の吹き出し口４３Ａと対向する位置に配置されている液体吸収部材１４２に保持（回収）される。
そして、圧電素子８Ｅを使って光透過部材８Ａを加振しながら、ノズル部４３の気体吹出口４３Ａより気体をその光透過部材８Ａに対して吹き付ける。光透過部材８Ａを加振することにより、液体１の除去（はじき）が促進され、気体を吹き付けることで基準部材７上より液体１を良好に除去できる。またこの場合においても、光透過部材８Ａに対して気体を断続的に吹き付けるようにしてもよい。
Ｚステージ５２内部には、溝部１４４と連続する流路１４５が形成されており、溝部１４４に配置されている液体吸収部材１４２の底部は流路１４５に接続されている。液体吸収部材１４２を配置した溝部１４４に接続されている流路１４５は、Ｚステージ５２外部に設けられている管路１４６の一端部に接続されている。一方、管路１４６の他端部は、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク１４７及びバルブ１４８Ａを有する管路１４８を介して吸引装置であるポンプ１４９に接続されている。タンク１４７には排出流路１４７Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったとき排出流路１４７Ａより排出されるようになっている。そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１液体除去装置４０の気体供給部４１Ａを駆動するとともに、ポンプ１４９を駆動し、液体吸収部材１４２で回収された液体１を、タンク１４７に吸い込むようにして集める。
なおここでは、受光器８として投影光学系ＰＬの結像特性調整情報を計測するための空間像計測センサを例にして説明したが、受光器８としては、例えば投影光学系ＰＬの像面側に照射された露光光ＥＬの照度を検出する照度センサ、あるいは投影領域ＡＲ１の照度分布を計測するための照度むらセンサなどであってもよい。
次に、図１６を参照しながら、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２やその光学素子２を保持するレンズセルＬＳに残留した液体１を除去する第３液体除去装置６０について説明する。図１６において、第２液体除去装置６０は、投影光学系ＰＬの先端の部品を構成する光学素子２やこれを保持するレンズセルＬＳに対して気体を吹き付ける吹き付け装置６１を備えている。投影光学系ＰＬの先端に残留し、吹き付け装置６１による気体吹き付けにより吹き飛ばされて落下した液体は回収装置（第２液体回収機構）６２により回収される。吹き付け装置６１は、気体供給部６３と、気体供給部６３に接続され、Ｚステージ５２の凹部６４Ｂに設けられているノズル部６４とを備えており、ノズル部６４の気体吹出口６４Ａは上方に向けられて投影光学系ＰＬの先端近傍に配置可能となっている。一方、回収装置６２はＺステージ５２に設けられた回収口（溝部）６５と、回収口６５に配置された多孔性材料からなる液体吸収部材６６と、Ｚステージ５２内部に形成され、溝部６６に連続する流路６７と、Ｚステージ５２外部に設けられ、その一端部を流路６７に接続した管路６８と、管路６８の他端部に接続され、Ｚステージ５２外部に設けられたタンク６９と、このタンク６９にバルブ７０Ａを有する管路７０を介して接続された吸引装置であるポンプ７１とを備えている。タンク６９には排出流路６９Ａが設けられており、液体１が所定量溜まったとき排出流路６９Ａより排出されるようになっている。そして、回収装置６２は、ポンプ７１を駆動し、液体吸収部材６６で回収された液体１を、タンク６９に吸い込むようにして集める。
本実施形態において、吹き付け装置６１のノズル部６４の気体吹出口６４ＡはＹ軸方向を長手方向とするスリット状であり（図３参照）、回収装置６２の回収口６５は気体吹出口６４Ａの＋Ｘ側に隣接する位置に、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。そして、第３液体除去装置６０は、基板Ｐの露光終了後に、基板Ｐの露光中に液浸領域ＡＲ２の液体１に接触した投影光学系ＰＬの先端のみならず、液体供給機構１０の供給ノズル１３、液体回収機構２０の回収ノズル２３に残留した液体１の除去も行う。
基板Ｐに対する液浸露光終了後（上記ステップＳＡ８終了後）、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０を使って基板Ｐ上の液体１の回収を行う。そして、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体１の回収が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは基板ステージＰＳＴを移動し、投影光学系ＰＬの下に第３液体除去装置６０を配置する。そして、第３液体除去装置６０は、投影光学系ＰＬの先端に対して吹き付け装置６１のノズル部６４より斜め方向から気体を吹き付け、この投影光学系ＰＬの先端に残留した液体１を吹き飛ばして除去する。このとき、気体を断続的に吹き付けることにより、更に良好に液体１を除去できる。
吹き飛ばされた液体１は落下し、回収装置６２の液体吸収部材６６を配置した回収口６５に回収される。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを例えば、気体吹出口６４Ａ及び回収口６５の長手方向（Ｙ軸方向）と直交するＸ軸方向に移動しつつ、第３液体除去装置６０を駆動する。こうすることにより、投影光学系ＰＬの先端はもちろん、その周囲に配置されている液体供給機構１０の供給ノズル１３や、液体回収機構２０の回収ノズル２３にも気体を吹き付け、これら供給ノズル１３及び回収ノズル２３に残留している液体１も除去することができる。
また、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２を加振しつつ、気体を吹き付けるようにしてもよい。光学素子２はレンズセルＬＳに保持されており、レンズセルＬＳと投影光学系本体ＭＰＬの鏡筒ＰＫとは、ボイスコイルモータや圧電素子等のアクチュエータ（加振装置）を有する複数（例えば６つ）のリンク部１５１によって連結されている。制御装置ＣＯＮＴは、リンク部１５１に内蔵された上記アクチュエータを駆動することにより、レンズセルＬＳ及びこれに保持されている光学素子２を加振することができる。なお、上記アクチュエータを内蔵したリンク部１５１を複数設けてパラレルリンク機構を構成することにより、基板Ｐの液浸露光中において、液体１を介して光学素子２に伝わる振動を、上記パラレルリンク機構を駆動することで吸収（除振）することができる。
以上説明したように、露光中の液浸領域ＡＲ２の液体１に接触する投影光学系ＰＬの先端、供給ノズル１３及び回収ノズル２３に残留した液体１を除去することにより、例えば基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬの下（露光処理位置）から、基板Ｐをロード・アンロードする位置（基板交換位置）まで移動しても、前記投影光学系ＰＬの先端等に残留していた液体１が落下して周辺装置に影響を与えたり環境変化をもたらしたりするといった不都合の発生を抑えることができる。特に、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２に液体１を残存させないことにより付着跡（ウォーターマーク）の発生を抑制できる。
そして、第３液体除去装置６０を基板ステージＰＳＴに設けたことにより、基板ステージＰＳＴを移動しながら第３液体除去装置６０を駆動すれば、新たなアクチュエータを設けなくても、投影光学系ＰＬや供給ノズル、回収ノズルに対して第３液体除去装置６０を走査しながら気体を吹き付けることができる。また、液浸露光終了後、露光処理位置から基板交換位置まで移動する間に、第３液体除去装置６０による気体の吹き付け動作を行うようにすることにより、液体除去動作（気体吹き付け動作）とステージ移動動作とを同時に行うことができ、時間効率を向上できる。第３液体除去装置６０は、基板ステージＰＳＴが露光処理位置から基板交換位置まで移動する間に投影光学系ＰＬの下を通過する位置に予め設けておくことができる。
なお、供給ノズル１３や回収ノズル２３に圧電素子などの加振装置を取り付け、液体除去のために供給ノズル１３や回収ノズル２３を加振することも可能である。
図１７、図１８は第３液体除去装置６０の変形例である。図１７に示すように、Ｚステージ５２上に大きな溝部７２を形成しておき、この溝部７２内に、吹き付け装置６１のノズル部６４及び回収装置６２の流路（回収口）６７を配置してもよい。なお、図１７に示す例において液体吸収部材６６は設けられていない。このように、液体吸収部材６６を設けない構成とすることも可能である。また、図１８に示すように、溝部７２内に、吹き付け装置６１のノズル部６４を複数（図１８に示す例では２つ）設けてもよい。また、図１７、図１８に示した例のように、投影光学系ＰＬの先端より大きい溝部７２を設け、この中にノズル部６４及び回収口６７を配置したことにより、気体を吹き付けられた液体１の周囲への飛散を溝部７２で抑制することができる。そしてこの場合においても、制御装置ＣＯＮＴは、気体を断続的に吹き付けることで、液体１を良好に除去することができる。
あるいは、図１９に示すように、ノズル部６４の気体吹出口６４Ａ及び回収口６５のまわりに、気体を吹き付けられた液体１の周囲への飛散を防止するためのカバー部材７３を設けることもできる。図１９に示すカバー部材７３は投影光学系ＰＬの先端を配置可能な平面視Ｕ字状に形成されており、Ｕ字状開口側から投影光学系ＰＬの先端がカバー部材７３内部に対して出入りするようになっている。そして、このカバー部材７３の長手方向を基板ステージＰＳＴの移動方向（Ｘ軸方向）に一致させ、このカバー部材７３内部にＹ軸方向を長手方向とする気体吹出口６４Ａ及び回収口６５を設けておくことにより、一回の走査移動で液体１の飛散を防止しつつ効率良く液体除去を行うことができる。
なお、第３液体除去装置６０の回収装置６２の回収口６５を介して、基板Ｐの露光中に基板Ｐの外側に流出した液体１の回収を行うこともできる。このとき、回収装置６２の回収口６５を、基板Ｐの周囲に所定間隔で複数設けておくことが好ましい。
図２０は、基板交換位置（ロード・アンロード位置）に設けられた液体除去機構を構成する吹出ノズルを示す模式図である。図２０において、基板ステージＰＳＴは、露光処理位置Ａと基板交換位置Ｂとの間を移動する。露光処理位置Ａにおいて基板Ｐに対する露光処理終了後、制御装置ＣＯＮＴは露光処理後の基板Ｐを保持した基板ステージＰＳＴを基板交換位置Ｂに移動する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板交換位置Ｂに移動された基板ステージＰＳＴの移動鏡５５に対して吹出ノズル１７１より断続的に気体を吹き付ける。こうすることにより、露光中の基板Ｐ上などから飛散し移動鏡５５に付着している液体１を基板交換位置Ｂで除去することができる。なお、基板交換位置Ｂにも、図６を参照して説明したような樋部材を有する液体回収機構が設けられており、移動鏡５５より除去された液体１は液体回収機構に回収される。そして、移動鏡５５に付着している液体１の除去作業を行った後（あるいは前）、不図示の基板搬送装置により、基板ステージＰＳＴ上の露光処理済みの基板Ｐが基板ステージＰＳＴより搬出されるとともに未露光の基板Ｐが基板ステージＰＳＴに搬入される。
図２１は、移動鏡５５の上側にその移動鏡５５に対する液体１の付着を防止するための庇部材１８０を設けた実施形態を示す側面図である。図２１において、移動鏡５５は、Ｚステージ５２（基板ステージＰＳＴ）の側部に取り付けられている。そして、庇部材１８０はＺステージ５２の上面においてＺステージ５２の外側にその一部を突き出すようにして取り付けられている。庇部材１８０を設けたことにより、例えば露光中の基板Ｐ上から基板Ｐの外側に液体１が飛散したとしても、庇部材１８０に遮られて移動鏡５５に液体１が付着することはない。
庇部材１８０の上面は、補助プレート５７の表面とほぼ同じ高さになっている。庇部材１８０と補助プレート５７との間には０．１〜１ｍｍ程度の隙間があるが、液体１の表面張力によりその隙間に液体１が流れ込むことはほとんどない。庇部材１８０の下方に移動鏡５５（反射面５５ａ）が設けられるので、干渉計５６からの計測光５６ａは、基板ステージＰＳＴと共に移動する庇部材１８０の下方を通って移動鏡５５の反射面５５ａに入射する。移動鏡５５（反射面５５ａ）の上端は液浸領域ＡＲ２の下方に位置することになるが、庇部材１８０の突出部に遮られて移動鏡５５の反射面５５ａに液体１が付着することはない。
庇部材１８０は板状部材であって、少なくともその上面は撥液性を有している。本実施形態において、庇部材１８０は例えばポリ四フッ化エチレン等の撥液性を有する材料により構成されている。なお、屁部材１８０として例えば所定の金属材料あるいは合成樹脂材料からなる板状部材の表面（上面）に、フッ素化合物等の撥液性を有する材料をコーティングするなどの表面処理を施してもよい。庇部材１８０の上面を撥液性にすることにより、飛散した液体１が庇部材１８０の上面に付着してもはじかれ、庇部材１８０上（基板ステージＰＳＴ）上に留まらずに、その下方に配置された樋部材１０２を有する処理機構１００に容易に回収される。
庇部材１８０は、その上面だけでなく、端面や下面にも撥液性を施す処理をしておくことができる。また、庇部材１８０の端部近傍の下面において、移動鏡５５の反射面の全体または一部にわたってその長手方向に溝１８０ａを設けてもよい。この溝１８０ａによって端部から回りこんだ液体１が移動鏡５５に付着するのを防ぐことができる。
本実施形態において、第２液体除去機構１００を構成する樋部材１０２の大きさは、庇部材１８０の大きさ、庇部材１８０と樋部材１０２との距離Ｈ、及び庇部材１６０を支持する基板ステージＰＳＴの移動速度Ｖに応じて設定されている。更に具体的には、例えば、基板ステージＰＳＴが＋Ｘ方向に速度Ｖで移動し、液体除去処理位置ＳＨにおいて停止したときおいて、庇部材１８０の先端部と樋部材１０２の＋Ｘ側端部との距離Ｌ１が、基板ステージＰＳＴの移動速度Ｖと、庇部材１８０と樋部材１０２との間のＺ軸方向に関する距離Ｈとに応じて設定されている。すなわち、図２１に示すように、庇部材１８０の上面先端部に液体１の液滴が配置されている場合において、基板ステージＰＳＴが＋Ｘ方向に速度Ｖで移動し、液体除去処理位置ＳＨにおいて停止したとする。その停止した時を基準とすると、時間ｔ後の液滴のＸ軸方向における位置ｘは、ｘ＝Ｖｔ、Ｚ軸方向における位置ｚは、ｚ＝Ｈ−（ｇｔ^２）／２となる（但し、ｇは重力加速度）。したがって、これら２つの式より、庇部材１８０から落下した液体１の液滴が樋部材１０２に回収可能な樋部材１０２の大きさＬ１の最小値を求めることができる。このとき、庇部材１８０の上面は撥液性であるので、上面に付着している液体１はその上面より円滑に離れ、樋部材１０２に対して落下する。
また、図２１に示すように、庇部材１８０に圧電素子などによって構成される加振装置１８２を取り付けることができる。圧電素子（加振装置）１８２で庇部材１８０を加振することにより、庇部材１８０から液体１の除去が促進される。また、圧電素子１８２を複数の所定位置のそれぞれに設け、庇部材１８０に進行波を生成するようにしてもよい。
なお、本実施形態で用いた樋部材１０２は、移動鏡５５の下部のみでなく、Ｚステージ５２の周囲全周にわたってこのＺステージ５２下部に配置されるようにしてもよい。例えば、図６で説明した第２液体除去機構１００を、Ｚステージ５２を支持しているＸＹステージ５３上に設けるとともに、この第２液体除去機構１００の樋部材１０２を、Ｚステージ５２の周囲を囲むように配置してもよい。この場合、図に示すように、樋部材１０２が液体を受ける面は、Ｚステージ５２が基板Ｐを保持する保持面（例えば、基板ホルダにおける支持面）や、補助プレート５７の上面及びＺステージ５２に形成された液体回収装置３０の一部を構成する溝部（回収口）３３の開口面よりも下方（−Ｚ方向）に位置するように設定される。また、Ｚステージ５２の保持面の端部（移動鏡５５の端部も含む）が、樋部材１０２の液体を受ける部分の上方に位置するようにしておく。このような構成によれば、液体回収装置３０で回収しきれずにＺステージ５２端部から落下したような液体を、樋部材１０２で受け、その液体を液体除去機構１００によって除去又は回収することができる。また、投影光学系ＰＬの先端の光学素子２やこの光学素子２を保持するレンズセルＬＳから落下した液体を、この樋部材１０２で受けて除去又は回収することもできる。
更に、樋部材１０２によって、ＸＹステージ５３に液体が落下、付着するのを防ぐこともできる。そのため、Ｚステージ５２、ＸＹステージ５３の駆動部やベース５４の表面等、液体の付着が望ましくない個所への液体の飛散を防止することができる。したがって、基板の位置決め精度の低下を抑え、所望のパターンを精度良く基板Ｐ上に形成することができる。なお、樋部材１０２は、ＸＹステージ５３の上面（Ｚステージ５２との対向面側）に設けてもよいし、Ｚステージ５２の下面（ＸＹステージとの対向面側）や端面の側部に庇のように設けてもよい。
上述したように、本実施形態における液体１は純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。
なお、液体１の流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体１で満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体１を満たす構成であってもよい。
なお、本実施形態の液体１は水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ_２レーザである場合、このＦ_２レーザ光は水を透過しないので、液体１としてはＦ_２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体１と接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体１としては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体１の極性に応じて行われる。
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報及びこれに対応する米国特許６，３４１，００７号、特開平１０−２１４７８３号公報及びこれに対応する米国特許６，３４１，００７号、特表２０００−５０５９５８号公報及びこれに対応する米国特許５，９６９，４４１号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。
なお、本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記各公報及び対応する各米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
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。
また、本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
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に米国特許５，６２３，８５３号や米国特許５，５２８，１１８号に開示されているような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。
本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記各米国特許における開示を援用して本明細書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、特開平８−１６６４７５号公報及びこれに対応する米国特許５，５２８，１１８号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。
本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書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、特開平８−３３０２２４号公報及びこれに対応する米国特許５，８７４，８２０号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。
本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図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。
産業上の利用の可能性
本発明によれば、露光後に残留して付着した不要な液体あるいは露光中に飛散して付着した不要な液体を除去することにより、この不要な液体による露光精度の劣化を防止することができ、所望のパターンを精度良く基板上に形成することが可能となる。

Claims (55)

1. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
   前記投影光学系の像面付近に配置され、液体が付着している部品に対して断続的に気体を吹き付けてその液体を除去する液体除去機構を備えたことを特徴とする露光装置。
2. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
   前記投影光学系の像面付近に配置され、液体が付着している部品に対して気体を吹き付けてその液体を除去する液体除去機構を備え、
   前記液体除去機構は、吹き付ける気体の流速を変化させながら気体を吹き付けることを特徴とする露光装置。
3. 前記液体除去機構は気体吹出口を有し、前記気体吹出口は前記部品に対して相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記液体除去機構は、前記液体が付着している部品を加振する加振装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
5. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
   前記投影光学系の像面付近に配置された部品に付着している液体を除去するために該部品を加振する加振装置を有する液体除去機構を備えたことを特徴とする露光装置。
6. 前記部品はその一部を支持されており、前記加振装置は、前記一部を支持された部品の自由端を加振することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
7. 前記加振装置は、圧電素子を含むことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
8. 前記加振装置は、前記部品の複数位置を加振して、その部品に進行波を生成することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
9. 前記部品に付着している液体は、残留した液体及び露光中の基板上より飛散した液体のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
10. 前記液体除去機構による液体除去動作は、前記基板に対する露光動作と並行して行われることを特徴とする請求項１〜９に記載の露光装置。
11. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
    前記投影光学系の像面付近に配置された部品上に、露光中の基板上より飛散して付着した液体を除去する液体除去機構を備えたことを特徴とする露光装置。
12. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
    前記基板に対する露光動作と並行して、前記投影光学系の像面付近に配置された部品上に付着している液体を除去する液体除去機構を備えたことを特徴とする露光装置。
13. 前記液体除去機構は、前記部品に対して気体を吹き付ける気体吹出口を有することを特徴とする請求項１２記載の露光装置。
14. 前記液体除去機構は、前記部品に付着した液体を吸引する吸引装置を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
15. 前記液体除去機構は、乾燥気体を供給する乾燥装置を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
16. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
17. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
18. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材上に設けられ、光が照射される受光部を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
19. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材の位置情報を計測するための干渉計からの光が照射される反射鏡を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
20. 前記液体除去機構は、前記干渉計近傍に設けられていることを特徴とする請求項１９記載の露光装置。
21. 前記液体除去機構は、前記干渉計を挟んで両側に設けられていることを特徴とする請求項１９記載の露光装置。
22. 前記液体除去機構による液体除去処理は、前記干渉計の計測結果に基づいて行われることを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
23. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材上に設けられ、前記投影光学系を介してその像面側に照射される光を受光する受光器を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
24. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材上に設けられた光透過部材と、前記光透過部材を介した光を受光する受光素子とを備え、前記部品は前記光透過部材を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
25. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材に設けられている基準部材を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
26. 前記部品は、前記基板の露光中に液体に接触することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
27. 前記部品は、前記投影光学系の先端の部品を含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
28. 液体の供給を行う供給ノズルを有する液体供給機構を備え、
    前記部品は、前記供給ノズルを含むことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
29. 液体の回収を行う回収ノズルを有する液体回収機構を備え、
    前記部品は、前記回収ノズルを含むことを特徴とする請求項に１２記載の露光装置。
30. 前記液体除去機構は、基板交換位置に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
31. 前記部品より除去された液体を回収する第２液体回収機構を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
32. 前記第２液体回収機構は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材の外側に設けられていることを特徴とする請求項３１記載の露光装置。
33. 前記第２液体回収機構は、前記基板保持部材の外側に設けられ、前記部品より除去された液体を処理する処理機構を有することを特徴とする請求項３２記載の露光装置。
34. 前記処理機構は、前記基板保持部材の外側に設けられ、液体を回収する樋部材と、前記樋部材で回収された液体を排出する排出機構とを備えることを特徴とする請求項３３記載の露光装置。
35. 前記基板上に複数設定されたショット領域を順次露光し、
    前記液体除去機構による液体除去処理は、第１のショット領域の露光完了後であって次の第２のショット領域の露光開始までの少なくとも一部の期間において行われることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
36. 前記第１のショット領域と第２のショット領域とは１つの基板上に設定されていることを特徴とする請求項３５記載の露光装置。
37. 前記第１のショット領域は第１の基板上に設定され、前記第２のショット領域は前記第１の基板の次の第２の基板上に設定されていることを特徴とする請求項３５記載の露光装置。
38. 前記第１のショット領域と第２のショット領域との間の期間で液体除去処理を行う際、前記第１のショット領域のショット情報が記憶され、液体除去処理後、前記記憶情報に基づいて第２のショット領域に対する露光処理が開始されることを特徴とする請求項３５に記載の露光装置。
39. 前記液体除去機構による液体除去処理は、定期的に行われることを特徴とする請求項１１〜３８に記載の露光装置。
40. 前記部品の上側に、前記部品に対する液体の付着を防止するための庇部材が設けられたことを特徴とする請求項３９に記載の露光装置。
41. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
    前記投影光学系の像面付近に配置された部品の上側に、前記部品に対する液体の付着を防止するための庇部材が設けられたことを特徴とする露光装置。
42. 前記部品は、前記基板を保持して移動可能な基板保持部材の側部に取り付けられていることを特徴とする請求項４１に記載の露光装置。
43. 前記部品は、前記基板保持部材の位置情報を計測するための干渉計からの光が照射される反射鏡を含むことを特徴とする請求項４２記載の露光装置。
44. 前記庇部材の少なくとも上面は撥液性であることを特徴とする請求項４０〜４３に記載の露光装置。
45. 前記庇部材の下方に配置された樋部材を有することを特徴とする請求項４０〜４４に記載の露光装置。
46. 前記樋部材の大きさは、前記庇部材の大きさ、庇部材と樋部材との距離、及び庇部材を支持し前記基板を保持して移動可能な基板保持部材の移動速度に応じて設定されていることを特徴とする請求項４５記載の露光装置。
47. 前記庇部材を加振する加振装置を有することを特徴とする請求項４１に記載の露光装置。
48. 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
    前記基板を保持する保持面を有し、前記投影光学系に対して移動可能なステージと、
    前記ステージの周囲に配置され、液体を受ける面が前記保持面よりも下方に位置するように設定された液体受け部材とを備えたことを特徴とする露光装置。
49. 基板に供給された液体を介して前記基板上に像を投影することによって前記基板を露光する露光装置において、
    前記基板を保持して移動可能なステージと、
    前記ステージの位置に関する情報を検出するために該ステージに設けられた位置検出部材と、
    前記位置検出部材に付着した液体を除去する液体除去機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
50. 請求項４０〜請求項４９に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
51. 基板に液体による液浸領域を形成し、前記液浸領域の液体を介して前記基板上に像を投影することで前記基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持して移動可能なステージ装置と、
    前記ステージ装置の位置情報を検出する干渉計と、
    前記ステージ装置に設けられて前記干渉計からの計測光を反射する反射面と、を備え、
    前記反射面の上端が、前記液浸領域よりも下方に位置することを特徴とする露光装置。
52. 基板に供給された液体を介して前記基板上に像を投影することで前記基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持して移動可能な基板保持部材と、
    前記基板保持部材の位置情報を検出する干渉計と、
    前記基板保持部材の上面に設置された撥液性を有する板状部材と、
    前記板状部材の下方で前記基板保持部材に設けられ、前記干渉計からの計測光を反射する反射面と、を備え、
    前記計測光が前記反射面に入射する方向に関し、前記板状部材の端部の少なくとも一部が前記反射面よりも前記入射方向側に突出していることを特徴とする露光装置。
53. 投影光学系によって像を基板に形成する露光装置であって、
    前記基板を保持して少なくとも平面内での移動が可能な基板保持部材と、
    前記基板保持部材の前記平面内での位置情報を検出する干渉計と、
    前記基板保持部材に設けられ、前記干渉計からの計測光を反射する反射面と、を備え、
    前記計測光が前記反射面に入射する光路の少なくとも一部が、前記基板保持部材の少なくとも一部の下方を通過することを特徴とする露光装置。
54. 前記基板保持部材は、前記平面と直交する軸と平行な方向に対しても移動可能であることを特徴とする請求項５３に記載の露光装置。
55. 前記露光装置は、前記投影光学系と前記基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上に像を投影することで前記基板を露光する露光装置であって、前記基板保持部材の少なくとも一部は、前記反射面に対する前記液体の付着を防止するための部材であることを特徴とする請求項５３に記載の露光装置

Images