JPWO2007000995A1 - 露光装置及び方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

露光装置（ＥＸ）は、露光光（ＥＬ）が照射される基板（Ｐ）を保持する基板ホルダ（４Ｈ）と、基板ホルダ（４Ｈ）で基板（Ｐ）を保持する前に、基板（Ｐ）上に液体（ＬＱ）の膜を形成する膜形成装置（６０）とを備えている。また、露光装置（ＥＸ）は、液体（ＬＱ）の膜に接触する光学部材（３３）を有し、光学部材（３３）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）に計測光（Ｌａ）を照射して、露光処理に関する計測を行う計測装置（３０）とを備え、計測装置（３０）は、基板（Ｐ）上の露光光（ＥＬ）が照射される照射領域（ＡＲ）の外側に計測光（Ｌａ）を照射する。

Description

本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置及び方法、並びにデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００５年６月２８日に出願された特願２００５−１８７８８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体デバイス等のマイクロデバイス（電子デバイスなど）の製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスクのパターン像を感光性の基板上に露光する露光装置が用いられる。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれており、その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献に開示されているような、基板上に液体の液浸領域を形成し、その液体を介して基板上に露光光を照射して基板を露光する液浸露光装置が案出されている。
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

ところで、液浸露光装置においては、高い屈折率を有する液体を使用することによって解像度及び焦点深度を向上することができるが、液体の物性によっては、基板上から液体を回収することが困難となる可能性がある。例えば液体の粘度が高く、液体を十分に回収できずに基板上に液体が残留すると、その残留した液体によって、露光処理及び／又は計測処理を良好に行うことができなくなる可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板を良好に液浸露光できる露光装置及び方法、並びにその露光装置又は露光方法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各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、露光光（ＥＬ）が照射される基板（Ｐ）を保持する基板保持部材（４Ｈ）と、基板保持部材（４Ｈ）で基板（Ｐ）を保持する前に、基板（Ｐ）上に液体（ＬＱ）の膜を形成する膜形成装置（６０）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、基板保持部材で基板を保持する前に、膜形成装置によって基板上に液体の膜を形成することにより、その形成された液体の膜を介して基板を良好に露光することができる。

本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、露光光（ＥＬ）が照射される基板（Ｐ）を保持する基板保持部材（４Ｈ）と、その表面に液体（ＬＱ）の膜が形成された基板（Ｐ）を基板保持部材（４Ｈ）に搬入する第１搬送装置（８１）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第２の態様によれば、その表面に液体の膜が形成された状態の基板を基板保持部材に搬入することにより、その液体の膜を介して基板を良好に露光することができる。

本発明の第３の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、その表面に液体（ＬＱ）の膜が形成された基板（Ｐ）を保持する基板保持部材（４Ｈ）と、液体（ＬＱ）の膜に接触する第１光学部材（３３）を有し、第１光学部材（３３）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）に計測光（Ｌａ）を照射して、露光処理に関する計測を行う計測装置（３０）とを備え、計測装置（３０）は、基板（Ｐ）上の露光光（ＥＬ）が照射される照射領域（ＡＲ）の外側に計測光（Ｌａ）を照射する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第３の態様によれば、基板の表面に形成された液体の膜と第１光学部材とを接触させ、第１光学部材と液体の膜とを介して基板に計測光を照射することにより、基板上に計測光を良好に到達させることができ、計測処理を精度良く行うことができる。また、基板上の露光光が照射される照射領域の外側に計測光を照射することにより、計測処理を良好に行うことができる。

本発明の第４の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。

本発明の第５の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、基板（Ｐ）の表面に液体（ＬＱ）の膜を形成した後、基板（Ｐ）を基板保持部材（４Ｈ）で保持し、液体（ＬＱ）の膜を介して露光光（ＥＬ）を基板（Ｐ）に照射する露光方法が提供される。

本発明の第６の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、液体（ＬＱ）の膜が表面に形成された基板（Ｐ）を基板保持部材（４Ｈ）で保持し、液体（ＬＱ）の膜に第１光学部材（３３）を接触させるとともに、第１光学部材（３３）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）に計測光（Ｌａ）を照射して、露光処理に関する計測を行う露光方法が提供される。

本発明の第７の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。

第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 膜形成装置の一例を示す図である。 搬送装置の動作を説明するための図である。 フォーカス・レベリング検出系の一例を示す斜視図である。 フォーカス・レベリング検出系の一例を示す側断面図である。 フォーカス・レベリング検出系の検出光の挙動を説明するための模式図である。 フォーカス・レベリング検出系の検出光の挙動を説明するための模式図である。 露光シーケンスの一例を説明するためのフローチャート図である。 基板ステージの動作を説明するための図である。 基板を保持した基板ステージを上方から見た平面図である。 第２実施形態に係る露光装置を示す図である。 第３実施形態に係る露光装置を示す図である。 フォーカス・レベリング検出系の別の形態を示す模式図である。 フォーカス・レベリング検出系の別の形態を示す模式図である。 フォーカス・レベリング検出系の別の形態を示す模式図である。 フォーカス・レベリング検出系の別の形態を示す模式図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。

符号の説明

４…基板ステージ、４Ｈ…基板ホルダ（基板保持部材）、３０…フォーカス・レベリング検出系（計測装置）、３３…光学部材、５０…アライメント系（計測装置）、５２…基準マーク、５４…アライメントマーク、６０…膜形成装置、８１…搬送装置、ＡＲ…照射領域（投影領域）、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｌａ…検出光（計測光）、ＬＱ…液体、ＬＳ１…最終光学素子（第２光学部材）、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）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。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る露光装置ＥＸ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３と、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈと、基板ホルダ４Ｈを保持して移動可能な基板ステージ４と、マスクステージ３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Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）、保護膜などの膜を塗布したものを含む。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。

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、液体ＬＱを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射することによって基板Ｐを露光する。本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する膜形成装置６０と、膜形成装置６０によって液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを基板ホルダ４Ｈ（基板ステージ４）に搬入する搬送装置８１とを備えている。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜とを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐ上に露光する。

照明光学系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものである。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）、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。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置５の駆動により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報はレーザ干渉計９２によって計測される。レーザ干渉計９２は、マスクステージ３上に設けられた移動鏡９１を用いて、マスクステージ３の位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計９２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置５を駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。

なお、移動鏡９１は平面鏡のみでなくコーナーキューブ（レトロリフレクタ）を含むものとしてもよいし、移動鏡９１をマスクステージ３に固設する代わりに、例えばマスクステージ３の端面（側面）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。また、マスクステージ３は、例えば特開平８−１３０１７９号公報（対応米国特許第６，７２１，０３４号）に開示される粗微動可能な構成としてもよい。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸方向と平行である。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。また本実施形態においては、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１のみが、基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜と接触する。

基板ステージ４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈを有しており、ベース部材ＢＰ上で、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持して移動可能である。基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４上に設けられた凹部９８に配置されており、基板ステージ４のうち凹部９８以外の上面９７は、基板ホルダ４Ｈ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となっている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ４の上面９７との間に段差があってもよい。また、基板ステージ４の上面９７はその一部、例えば基板Ｐを囲む所定領域のみ、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さとしてもよい。さらに、基板ホルダ４Ｈを基板ステージ４の一部と一体に形成してもよいが、本実施形態では基板ホルダ４Ｈと基板ステージ４とを別々に構成し、例えば真空吸着などによって基板ホルダ４Ｈを凹部９８に固定している。

基板ステージ４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置６の駆動により、基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージ４（ひいては基板Ｐ）の位置情報はレーザ干渉計９４によって計測される。レーザ干渉計９４は、基板ステージ４に設けられた移動鏡９３を用いて、基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、後に詳述するフォーカス・レベリング検出系３０によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計９４の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて基板ステージ駆動装置６を駆動し、基板ステージ４（基板ホルダ４Ｈ）に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。

なお、レーザ干渉計９４は基板ステージ４のＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転情報をも計測可能としてよく、その詳細は、例えば特表２００１−５１０５７７号公報（対応国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレット）に開示されている。さらに、移動鏡９３を基板ステージ４に固設する代わりに、例えば基板ステージ４の一部（側面など）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。

マスクステージ３の近傍には、マスクＭ上のアライメントマークと、基板ステージ４上に設けられた基準マーク板上の基準マーク（第１基準マーク）とを投影光学系ＰＬを介して同時に観察するための露光波長の光を用いたＴＴＲ方式のアライメント系からなるマスクアライメント系４０が設けられている。マスクアライメント系４０は、マスクＭ上のアライメントマークと、それに対応する基準マーク板上の第１基準マークとを同時に観察する。本実施形態のマスクアライメント系４０では、例えば特開平７−１７６４６８号公報（対応米国特許５，６４６，４１３号）に開示されているような、マークに対して光を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（ビジュアル・レチクル・アライメント）方式が採用されている。

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や、基板ステージ４上に設けられた基準マーク板上の基準マーク（第２基準マーク）などを検出するオフアクシス方式のアライメント系５０が設けられている。本実施形態のアライメント系５０では、例えば特開平４−６５６０３号公報（対応米国特許５，９９５，２３４号）に開示されているような、基板Ｐ上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（アライメント系５０内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式が採用されている。

次に、図２を参照しながら膜形成装置６０について説明する。膜形成装置６０は、基板ホルダ４Ｈで基板Ｐを保持する前に、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成するものである。図２において、膜形成装置６０は、基板Ｐを保持するホルダ６１と、ホルダ６１を回転可能に支持する支持部材６２と、支持部材６２を回転することによって、基板Ｐを保持するホルダ６１を回転する駆動装置６３と、ホルダ６１に保持された基板Ｐと対向する位置に設けられ、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する供給口６５を有するノズル部材６４とを備えている。膜形成装置６０は、駆動装置６３を用いてホルダ６１に保持された基板Ｐを回転しつつ、ノズル部材６４から基板Ｐに対して液体ＬＱを供給することによって、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する。すなわち、本実施形態の膜形成装置６０は、所謂スピンコーティング方式によって基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する。なお、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成することができるのであれば他の方式（例えば、スキャンコーティング方式など）を採用することができる。

次に、液体ＬＱについて説明する。なお以下の説明において、露光光ＥＬ（ＡｒＦエキシマレーザ光）に対する液体ＬＱの屈折率や最終光学素子ＬＳ１の屈折率を、単に、屈折率、と記載する。本実施形態においては、液体ＬＱとして、露光光ＥＬ（ＡｒＦエキシマレーザ光）を透過可能であるとともに、最終光学素子ＬＳ１の屈折率とほぼ同じかそれよりも高い屈折率を有する液体を用いる。本実施形態においては、最終光学素子ＬＳ１は石英で形成されており、その石英の屈折率は１．５程度である。一方、本実施形態の液体ＬＱの屈折率は１．５〜１．８程度である。なお、最終光学素子ＬＳ１は蛍石で形成されていてもよい。本実施形態においては、高い屈折率を有する液体ＬＱを用いるため、解像度や焦点深度を大幅に向上することができる。

また、液体ＬＱが所定の粘度を有している場合、基板Ｐの表面を液体ＬＱの膜で良好に覆うことができ、基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成した状態で搬送装置８１によって円滑に搬送可能である。例えば、室温における水の粘度は１．０×１０^−３〔Ｐａ・ｓ〕程度であるが、それよりも高い粘度を有する液体ＬＱを用いることによって、基板Ｐの表面を液体ＬＱで良好に覆うことができ、基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成した状態で搬送装置８１によって搬送した場合でも、基板Ｐ上からの液体ＬＱの流出を抑制することができる。例えば、液体ＬＱとしてグリセロールを用いることができる。なお、２０℃でのグリセロールの粘度は、約１．５〔Ｐａ・ｓ〕である。

図３は搬送装置８１の動作を説明するための図である。搬送装置８１は、その表面に液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを、基板ホルダ４Ｈに搬入（ロード）するためのものである。搬送装置８１は、膜形成装置６０によって液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを、膜形成装置６０から受け取り、基板ホルダ４Ｈに搬入する。ここで、基板ステージ４は、露光処理位置ＥＰと基板交換位置ＲＰとの間で移動可能である。露光処理位置ＥＰとは、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐに露光光ＥＬを照射することができる位置、具体的には投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と対向する位置である。基板交換位置（ローディングポジション）ＲＰは、投影光学系ＰＬに対して離れた位置に設定され、基板ステージ４（基板ホルダ４Ｈ）に対する基板Ｐの搬入（ロード）及び搬出（アンロード）を行う位置である。搬送装置８１によって基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入する際、制御装置７は、基板ステージ４を基板交換位置ＲＰに移動し、その基板交換位置ＲＰにおいて、搬送装置８１により基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを搬入する。なお、基板Ｐのロードとアンロードとを異なる位置で行ってもよい。また、本実施形態においては、搬送装置８１を含む搬送システムの搬送経路上には、基板Ｐ上から流出した液体ＬＱを回収する回収機構８３が設けられている。

次に、基板Ｐの面位置情報を計測するフォーカス・レベリング検出系３０について図４及び図５を参照しながら説明する。図４はフォーカス・レベリング検出系３０の要部を示す斜視図、図５は側断面図である。フォーカス・レベリング検出系３０は、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜に接触する光学部材３３と、光学部材３３と液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に検出光Ｌａを照射する投射系３１と、投射系３１から射出され、基板Ｐ上で反射した検出光Ｌａを受光可能な受光系３２とを備えている。光学部材３３は、露光光ＥＬが通過する最終光学素子ＬＳ１を囲むように複数設けられている。すなわち、光学部材３３は、基板Ｐ上の露光光ＥＬが照射される照射領域ＡＲの外側に配置されている。照射領域ＡＲは、前述の照明領域と共役な投影光学系ＰＬの投影領域である。また、投射系３１及び受光系３２のそれぞれは、各光学部材３３のそれぞれに対応するように複数設けられている。

本実施形態において、光学部材３３は、投影領域（照射領域）ＡＲの外側に４つ設けられている。具体的には、光学部材３３は、投影領域ＡＲ（最終光学素子ＬＳ１）の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。投射系３１及び受光系３２のそれぞれは、その４つの光学部材３３のそれぞれに対応するように４つずつ設けられている。

光学部材３３のそれぞれはプリズム部材によって構成されており、投射系３１から射出された検出光Ｌａを透過可能である。また、光学部材３３のそれぞれは、基板Ｐの表面と対向し、その基板Ｐの表面と略平行な下面３３Ｋを有している。光学部材３３の下面３３Ｋはほぼ平坦である。ここで、基板ホルダ４Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とが略平行となるように基板Ｐを保持しており、光学部材３３の下面３３ＫはＸＹ平面と略平行な面となっている。検出光Ｌａを基板Ｐ上に照射するときには、制御装置７は、光学部材３３の下面３３Ｋと基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜とを接触させる。なお、光学部材３３の下面３３Ｋは曲面であってもよい。

また、最終光学素子ＬＳ１は、投影光学系ＰＬの直下に配置される基板Ｐの表面と対向し、その基板Ｐの表面（ＸＹ平面）と略平行な下面ＬＫを有している。本実施形態において、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫはほぼ平坦である。露光光ＥＬを基板Ｐ上に照射するときには、制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫと基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜とを接触させる。一方、最終光学素子ＬＳ１の上面ＬＪは、マスクＭ側（投影光学系ＰＬの物体面側）に向かって膨らむような凸状の領域を有している。上面ＬＪの凸状の領域は曲面状となっている。なお、最終光学素子ＬＳ１の上面ＬＪや下面ＬＫの形状は、投影光学系ＰＬが所望の性能を得られるように適宜設定される。例えば、最終光学素子ＬＳ１の上面ＬＪは球面形状でもよいし、非球面形状でもよい。

本実施形態においては、光学部材３３の下面３３Ｋと最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとはＺ軸方向に関してほぼ同じ位置（高さ）に設けられている。これにより、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜に対して、光学部材３３の下面３３Ｋと最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとのそれぞれを一緒に接触させることができる。なお、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜に対して、光学部材３３の下面３３Ｋと最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとのそれぞれを一緒に接触させることができるのであれば、光学部材３３の下面３３Ｋと最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとのＺ軸方向に関する位置（高さ）が異なっていてもよい。

光学部材３３のそれぞれは、投射系３１に対して所定の位置にある第１側面３３Ａと、受光系３２に対して所定の位置にある第２側面３３Ｂとを有している。投射系３１から射出された検出光Ｌａは、第１側面３３Ａに照射される。第１側面３３Ａに照射された検出光Ｌａは、光学部材３３を通過した後、下面３３Ｋより射出される。光学部材３３の下面３３Ｋと基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とは接触しているため、下面３３Ｋから射出された検出光Ｌａは、気体部分を通過すること無く、液体ＬＱに入射する。液体ＬＱに入射した検出光Ｌａは、基板Ｐの表面に斜め方向より入射し、その基板Ｐの表面で反射する。下面３３Ｋを含む光学部材３３は、投影領域ＡＲの外側に設けられており、検出光Ｌａは、基板Ｐ上の投影領域ＡＲの外側に照射される。基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌａは、液体ＬＱを通過した後、光学部材３３の下面３３Ｋより光学部材３３に入射する。光学部材３３の下面３３Ｋと基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とは接触しているため、基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌａは、気体部分を通過すること無く、光学部材３３の下面３３Ｋに斜め方向より入射する。下面３３Ｋより入射し、光学部材３３を通過した検出光Ｌａは、第２側面３３Ｂを介して光学部材３３から射出される。光学部材３３の第２側面３３Ｂより射出された検出光Ｌａは、受光系３２に受光される。フォーカス・レベリング検出系３０は、受光系３２の受光結果に基づいて、基板ホルダ４Ｈに保持されている基板Ｐの面位置情報、具体的には基板Ｐの表面のＺ軸方向の位置情報を検出することができる。また、フォーカス・レベリング検出系３０は、複数の受光系３２の受光結果に基づいて、基板ホルダ４Ｈに保持されている基板ＰのθＸ方向及びθＹ方向（傾斜方向）の位置情報を検出することができる。また、１つの投射系３１から複数の検出光Ｌａを基板Ｐ上に照射し、基板Ｐ上で反射した複数の検出光Ｌａを受光系３２で受光することにより、フォーカス・レベリング検出系３０は、受光系３２の受光結果に基づいて、基板ホルダ４Ｈに保持されている基板ＰのθＸ方向及びθＹ方向（傾斜方向）の位置情報を検出することができる。

このように、フォーカス・レベリング検出系３０は、光学部材３３及び液体ＬＱを介して、基板Ｐ上の露光光ＥＬが照射される投影領域ＡＲの外側に検出光Ｌａを照射することによって、基板Ｐの面位置情報を検出する。また、フォーカス・レベリング検出系３０は、基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜に接触する下面３３Ｋを有する光学部材３３を有しており、液体ＬＱと光学部材３３の下面３３Ｋとを密着させた状態で、基板Ｐの表面に検出光Ｌａを照射するようになっている。すなわち、検出光Ｌａは、液体ＬＱと光学部材３３の下面３３Ｋとで形成される界面を介して、液体ＬＱに入射するようになっている。したがって、投射系３１から射出され、光学部材３３を通過した検出光Ｌａは、気体部分を通過することなく、液体ＬＱを介して、基板Ｐの表面に到達することができる。

液体と気体とで形成される界面の状態（形状など）は変化しやすいため、図６Ａの模式図に示すように、検出光Ｌａが液体ＬＱと気体とで形成される界面を介して液体ＬＱに入射する場合、検出光Ｌａの光路が界面で変動したり、あるいは検出光Ｌａが界面で散乱したり、あるいは揺らぎが生じる可能性がある。その場合、基板Ｐの表面に検出光Ｌａが良好に到達できない不都合が生じる可能性がある。本実施形態では、図６Ｂの模式図に示すように、光学部材３３の下面３３Ｋと基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とが接触するので、投射系３１から射出され、光学部材３３を通過した検出光Ｌａは、気体部分を通過することなく、すなわち、液体と気体とで形成される界面を通過することなく、基板Ｐの表面に照射される。したがって、投射系３１から射出された検出光Ｌａは、その光路が変動したり、散乱するなどの不都合を生じることなく、光学部材３３及び液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に良好に到達することができる。同様に、液体ＬＱと光学部材３３の下面３３Ｋとは密着しているので、基板Ｐの表面に照射され、その基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌａは、気体部分を通過することなく、すなわち、液体と気体とで形成される界面を通過することなく、液体ＬＱを介して、光学部材３３の下面３３Ｋに入射することができる。したがって、基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌａは、その光路が変動したり、散乱するなどの不都合を生じることなく、液体ＬＱ及び光学部材３３を介して受光系３２に到達することができる。

また、フォーカス・レベリング検出系３０は、光学部材３３及び液体ＬＱを介して基板Ｐ上の投影領域ＡＲの外側に検出光Ｌａを照射する構成であるため、検出光Ｌａを基板Ｐの表面に円滑に照射することができる。すなわち、投影光学系ＰＬの構成や周辺部材の配置などによっては、検出光Ｌａを、基板Ｐの表面のうち最終光学素子ＬＳ１と対向する位置や、基板Ｐ上の投影領域ＡＲに照射することが困難となる可能性があるが、本実施形態においては、基板Ｐ上の投影領域ＡＲの外側に検出光Ｌａを照射するので、露光装置ＥＸを構成する各種部材の配置の自由度を向上しつつ、検出光Ｌａを円滑に照射することができる。

また、図１等に示すように、アライメント系５０のうち、基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜と接触可能な位置には光学部材５３が設けられている。光学部材５３は、基板Ｐの表面と対向し、その基板Ｐの表面と略平行な下面５３Ｋを有している。アライメント系５０の光学部材５３は、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１及びフォーカス・レベリング検出系３０の光学部材３３とは離れた位置、すなわち投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲの外側に設けられている。制御装置７は、アライメント系５０を用いて対象マーク（基板Ｐ上のアライメントマーク、基準マーク板上の基準マーク）を検出するために対象マークに検出光を照射するとき、光学部材５３と液体ＬＱとを接触させる。アライメント系５０は、光学部材５３と液体ＬＱとを介して、投影領域ＡＲの外側に配置された対象マークに検出光を照射して対象マークを計測する。なお、本実施形態では光学部材５３の下面５３ＫがＺ軸方向に関して光学部材３３の下面３３Ｋ及び／又は最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとほぼ同じ位置（高さ）に設定されるが、その下面５３Ｋは下面３３Ｌ及び／又は下面ＬＫと異なる位置に設定してもよい。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について、図７のフローチャート図を参照しながら説明する。

まず、不図示の搬送装置によって、基板Ｐが、露光装置ＥＸとは別の処理装置から膜形成装置６０に搬送される。この処理装置は、半導体ウエハ等の基材上に感光材を塗布するコーティング装置（コータ・デベロッパ装置）を含む。感光材を含む基板Ｐは、コーティング装置より不図示の搬送装置によって膜形成装置６０のホルダ６１に搬入される。膜形成装置６０は、コーティング装置から搬送され、ホルダ６１に保持された基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成する（ステップＳＡ１）。本実施形態においては、図２等に示すように、基板Ｐの表面の全域に液体ＬＱの膜が形成される。

膜形成装置６０を用いて基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成した後、制御装置７は、搬送装置８１を用いて、その表面に液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに搬入する（ステップＳＡ２）。本実施形態の膜形成装置６０は、搬送装置８１を含む基板Ｐを搬送する搬送システムの搬送経路上に設けられた構成となっている。

図３を参照して説明したように、搬送装置８１を用いて基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入（ロード）するとき、制御装置７は、基板ステージ４を基板交換位置ＲＰに移動する。搬送装置８１は、基板交換位置ＲＰにおいて、基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入する。

本実施形態の液体ＬＱの粘度は高いので、搬送装置８１を用いて基板Ｐを搬送しているときにも、基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜の状態は維持される。また、搬送装置８１による基板Ｐの搬送中に、基板Ｐ上より液体ＬＱが流出しても、搬送装置８１を含む搬送システムの搬送経路上には回収機構８３が設けられているため、その流出した液体ＬＱを回収機構８３で回収することができる。したがって、基板Ｐ上より流出した液体ＬＱが周囲に飛散するなどの不都合を防止できる。

基板交換位置ＲＰにおいて基板Ｐを基板ステージ４上の基板ホルダ４Ｈに搬入した後、制御装置７は、基板ステージ４をＸＹ平面内で移動し、基板交換位置ＲＰから露光処理位置ＥＰに移動する。制御装置７は、基板ステージ４を露光処理位置ＥＰに移動したとき、図８に示すように、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と最終光学素子ＬＳ１とを離した状態で基板Ｐと最終光学素子ＬＳ１とを対向させる。そして、制御装置７は、図８に示す状態から、基板ステージ４を＋Ｚ方向に移動（上昇）することによって、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫ及びフォーカス・レベリング検出系３０の光学部材３３の下面３３Ｋとを接触させる。上述のように、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫと光学部材３３の下面３３Ｋとは、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜に一緒に接触可能な位置関係に設定されている。

なお、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と光学部材３３の下面３３Ｋとを接触させるときに、基板ステージ４の＋Ｚ方向への移動とともに、ＸＹ方向に移動してもよい。また、基板ステージ４の移動により基板Ｐが光学部材３３の下方に進入する直前までに基板ＰのＺ方向の位置を調整しておき、基板Ｐが光学部材３３の下方に進入した時点で基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と光学部材３３の下面３３Ｋとが接触するようにしてもよい。

次に、制御装置７は、アライメント系５０を用いて、基板Ｐ上のアライメントマークの計測動作を含むアライメント処理を行う（ステップＳＡ３）。

図９は、基板ホルダ４Ｈで基板Ｐを保持した状態の基板ステージ４を上方から見た平面図である。図９に示すように、基板Ｐ上にはマトリクス状に複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１が設定されている。また、基板Ｐ上には、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれに付随してアライメントマーク５４が形成されている。制御装置７は、レーザ干渉計９４によって基板ステージ４の位置情報をモニタしつつ、基板ステージ４をＸＹ方向に移動しながら、アライメント系５０によって、例えば基板Ｐ上の一部のアライメントマーク５４の位置計測を行い、基板Ｐ上に設けられた複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１それぞれの位置座標（配列座標）を決定する。

上述したように、アライメント系５０のうち、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と接触可能な位置には光学部材５３が設けられている。本実施形態においては、基板Ｐのアライメント処理を行うためにアライメント系５０によって基板Ｐ上のアライメントマーク５４を液体ＬＱを介して計測する際、制御装置７は、アライメント系５０に設けられた光学部材５３と、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とを接触させた状態で、アライメントマーク５４を計測する。

また、基板Ｐ上のアライメントマーク５４の計測を行う前又は後に、アライメント系５０のベースライン計測が行われる。図９に示すように、基板ステージ４上には第１、第２基準マーク５１、５２を有する基準マーク板ＦＭが設けられている。制御装置７は、基準マーク板ＦＭ上の第１基準マーク５１とそれに対応するマスクＭ上のマスクアライメントマークとを上述のマスクアライメント系４０を用いて検出し、第１基準マーク５１とそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係を計測する。また、制御装置７は、基準マーク板ＦＭ上の第２基準マーク５２をアライメント系５０を用いて検出することで、アライメント系５０の検出基準位置と第２基準マーク５２との位置関係を計測する。そして、制御装置７は、第１基準マーク５１とそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係と、アライメント系５０の検出基準位置と第２基準マーク５２との位置関係と、既知の第１基準マーク５１と第２基準マーク５２との位置関係とに基づいて、投影光学系ＰＬによるマスクパターンの投影中心とアライメント系５０の検出基準位置との距離（位置関係）、すなわち、アライメント系５０のベースライン情報を求める。

ここで、基準マーク板ＦＭの第１、第２基準マーク５１、５２を液体ＬＱを介して計測する場合には、基準マーク板ＦＭ上に液体ＬＱの膜が形成される。例えば基準マーク板ＦＭ近傍に液体ＬＱの膜を形成可能な膜形成装置を設けておくことにより、その膜形成装置を用いて基準マーク板ＦＭ上に液体ＬＱの膜を形成することができる。アライメント系５０は、基準マーク板ＦＭ上に形成された液体ＬＱの膜と光学部材５３とを接触させ、その光学部材５３と液体ＬＱとを介して、第２基準マーク５２を計測する。同様に、マスクアライメント系４０は、基準マーク板ＦＭ上に形成された液体ＬＱの膜と投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１とを接触させ、その投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して、第１基準マーク５１を計測する。

なお、ベースライン計測において、マスクアライメント系４０による第１基準マーク５１の検出と、アライメント系５０による第２基準マーク５２の検出とは、同時に行うこともできるし、マスクアライメント系４０による第１基準マーク５１の検出及びアライメント系５０による第２基準マーク５２の検出の一方を行った後に、他方を行うようにしてもよい。特に後者では、マスクアライメント系４０とアライメント系５０とで基準マーク板ＦＭ上の同一の基準マークを検出することとしてもよい。すなわち、アライメント系５０のベースライン計測では基準マークが１つでも構わない。

制御装置７は、上述の基板Ｐ上のアライメントマーク５４の検出の結果得られた基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置座標と、先に計測したベースライン情報とに基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭ（投影領域ＡＲ）とを位置合わせしつつ、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれにマスクＭのパターン像を順次露光する（ステップＳＡ４）。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向（例えばＹ軸方向）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）である。制御装置７は、レーザ干渉計９２、９４によって、マスクＭ（マスクステージ３）、基板Ｐ（基板ステージ４）の位置情報を計測しながら、露光光ＥＬに対してマスクＭ及び基板Ｐを移動しつつ、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次露光する。制御装置７は、１つのショット領域の露光終了後に、基板Ｐ（基板ステージ４）をステッピング移動して次のショット領域を露光開始位置に移動し、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〜Ｓ２１を順次走査露光する。制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫと基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とを接触させた状態で、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次露光する。最終光学素子ＬＳ１と液体ＬＱとの間には気体部分が無いため、露光光ＥＬは、基板Ｐ上に良好に到達することができる。

また、制御装置７は、基板Ｐを露光するとき、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板Ｐの面位置情報を計測しつつ基板Ｐを露光する。制御装置７は、フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置６を介して基板ステージ４（基板ホルダ４Ｈ）に保持されている基板ＰのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向の位置制御を行い、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しつつ、基板Ｐを露光する。上述のように、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板Ｐの面位置情報を検出するとき、フォーカス・レベリング検出系３０の光学部材３３と基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とは接触される。フォーカス・レベリング検出系３０は、光学部材３３と液体ＬＱとを接触させた状態で基板Ｐの表面に検出光Ｌａを照射するので、基板Ｐの面位置情報を精度良く検出することができる。

また、本実施形態においては、基板Ｐを移動しつつ露光した場合でも、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜の状態が維持されるように（基板Ｐ上から液体ＬＱが無くならないように）、液体ＬＱの物性などに応じて、基板Ｐ（基板ステージ４）の移動条件や、液体ＬＱの膜形成条件などが最適化されている。ここで、基板Ｐの移動条件とは、基板Ｐの移動速度、加速度、減速度、移動方向、移動軌跡、基板Ｐを所定方向へ移動するときの移動距離、及び基板Ｐを移動するときの基板Ｐの表面と最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫ及び光学部材３３の下面３３Ｋとの距離等を含む。また、液体ＬＱの膜形成条件（塗布条件）とは、液体ＬＱの膜厚等を含む。なお、本実施形態においては、基板Ｐ上に形成される液体ＬＱの膜厚は５ｍｍ以下に設定される。こうすることにより、基板Ｐ上からの液体ＬＱの流出を抑制できる。また、液体ＬＱを通過することによって露光光ＥＬや検出光Ｌａの光量が低下する可能性があるが、液体ＬＱの膜厚を所定値以下（５ｍｍ以下）にすることにより、露光光ＥＬや検出光Ｌａを所望の光量で基板Ｐ上に到達させることができる。また、基板Ｐを露光するために、最終光学素子ＬＳ１及び光学部材３３に対して基板Ｐを移動する場合、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と最終光学素子ＬＳ１及び光学部材３３との接触と離間とを繰り返しつつ、基板Ｐを移動するようにしてもよい。

基板Ｐの露光が終了した後、制御装置７は、搬送装置８１（あるいは別の搬送装置）を用いて、露光光ＥＬが照射された後の基板Ｐを、基板Ｐ上の液体ＬＱとともに搬出する（ステップＳＡ５）。基板ホルダ４Ｈから搬出された基板Ｐは、液体ＬＱの膜を除去された後、例えば現像処理など、所定の処理を施される。搬送装置８１を含む搬送システムの搬送経路上には回収機構８３が設けられているため、基板Ｐ上より液体ＬＱが流出しても、その流出した液体ＬＱを回収機構８３で回収することができる。なお、露光後の基板Ｐを基板ホルダ４Ｈから搬出する際には、搬送装置８１とは別の搬送装置を用いて基板Ｐを搬出するようにしてもよい。

以上説明したように、基板ホルダ４Ｈで基板Ｐを保持する前に、その基板Ｐの表面に予め液体ＬＱの膜を形成することにより、露光処理位置ＥＰにおいて液体ＬＱの供給動作及び回収動作を行うことなく、基板ホルダ４Ｈで保持した基板Ｐを液浸露光することができる。本実施形態のように、粘度が高い液体ＬＱを用いる場合には、その液体ＬＱを基板Ｐ上から回収することが困難となる可能性が高い。また、液体ＬＱの粘度に限らず、例えば液体ＬＱの表面張力や、基板Ｐの表面に対する液体ＬＱの親和性（濡れ性）など、液体ＬＱの各種物性によっても、基板Ｐ上から液体ＬＱを回収することが困難となる可能性がある。基板Ｐ上に液体の液浸領域を形成するために液体の供給動作と回収動作とを並行して行う構成の場合、基板Ｐ上から液体ＬＱを十分に回収できず、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留すると、基板Ｐ上に液体ＬＱが有る領域と無い領域とが混在する状況が発生する。その場合、液体ＬＱが有る領域と無い領域とで露光状態及び／又は計測状態が互いに異なることになるため、基板Ｐ上にマスクＭのパターン像を良好に露光できなくなったり、あるいはフォーカス・レベリング検出系３０などを用いた各種計測処理を良好に行うことができなくなる可能性がある。本実施形態においては、基板Ｐの表面のほぼ全域に予め液体ＬＱの膜を形成し、液体ＬＱの回収動作を行うことなく、露光処理及び計測処理を行うようにしたので、露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる。

そして、液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入可能な搬送装置８１を設けたので、基板ホルダ４Ｈ（基板ステージ４）とは別の位置に設けられた膜形成装置６０を用いて、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を良好に形成した後、その基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入して基板Ｐを良好に液浸露光することができる。すなわち、露光処理位置ＥＰで基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成しようとした場合、液体ＬＱの物性によっては、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を良好に形成することが困難となる可能性がある。また、露光処理位置ＥＰで基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成しようとした場合、投影光学系ＰＬや基板ステージ４の近傍に膜形成装置を設ける必要が生じ、基板ステージ４等の各種駆動機構の駆動の自由度を低下させたり、周辺機器の配置の自由度を低下させる可能性がある。本実施形態においては、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成するための専用の膜形成装置６０を基板ホルダ４Ｈ（基板ステージ４）とは別の位置に設けたので、液体ＬＱの物性に柔軟に対応しつつ、液体ＬＱの膜を基板Ｐ上に円滑に形成することができる。

また、露光光ＥＬが照射された後の基板Ｐは、搬送装置８１（あるいは別の搬送装置）によって液体ＬＱとともに基板ホルダ４Ｈから搬出されるので、基板ホルダ４Ｈから搬出した後、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜を取り除くことができる所定の装置を用いて、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜を良好に取り除くことができる。なお、この液体ＬＱの膜を除去する装置は、露光装置ＥＸ内に設けてもよいし、現像処理が行われるコータ・デベロッパ装置、あるいは両装置間のインターフェース部に設けてもよい。

そして、フォーカス・レベリング検出系３０は、基板Ｐの表面に形成された液体ＬＱの膜に光学部材３３を接触させた状態で、検出光Ｌａを用いて基板Ｐの面位置情報を精度良く検出することができる。また、フォーカス・レベリング検出系３０は、基板Ｐ上の露光光ＥＬが照射される照射領域ＡＲの外側に検出光Ｌａを照射しているので、検出光Ｌａを円滑に照射して基板Ｐの面位置情報を精度良く検出することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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１０は第２実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。図１０において、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫは、基板Ｐから離れるように形成された凹面領域２を有している。基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜は、最終光学素子ＬＳ１の凹面領域２を含む下面ＬＫに接触する。下面ＬＫの凹面領域２は曲面状となっている。なお、最終光学素子ＬＳ１の上面ＬＪや下面ＬＫの形状は、投影光学系ＰＬが所望の性能を得られるように適宜設定される。例えば、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫは球面形状でもよいし、非球面形状でもよい。また、最終光学素子ＬＳ１の上面ＬＪは球面形状でもよいし、非球面形状でもよい。

なお、投影光学系ＰＬの像面側の開口数（ＮＡ）が液体ＬＱの屈折率よりも小さい場合、例えば最終光学素子ＬＳ１を高屈折率の光学材料で形成した場合には、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫ及び上面ＬＪの少なくとも一方は平面でもよい。

本実施形態においては、上述の第１実施形態と同様に、屈折率が高い液体（例えばグリセロールなど）ＬＱを使用しているため、投影光学系ＰＬの像面側の開口数を大きくすることができる。そして、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫに凹面領域２を設けたことにより、投影光学系ＰＬの像面側の開口数が、最終光学素子ＬＳ１の屈折率より大きい場合でも、露光光ＥＬを投影光学系ＰＬの像面側まで良好に到達させることができる。

基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの膜と最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫとを接触させる場合には、図８を参照して説明したように、制御装置７は、基板交換位置ＲＰにおいて基板Ｐを基板ステージ４上の基板ホルダ４Ｈに搬入した後、最終光学素子ＬＳ１及び光学部材３３と基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とが接触しないように、基板ステージ４を基板交換位置ＲＰから露光処理位置ＥＰに移動し、その後、基板ステージ４を上方に移動することによって、最終光学素子ＬＳ１と基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とを接触させる。これにより、基板Ｐ上の液体ＬＱを最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫの凹面領域２に入り込ませ、最終光学素子ＬＳ１の下面ＬＫと液体ＬＱとを接触させることができる。

なお、上述の第１、第２実施形態においては、図８を参照して説明したように、基板交換位置ＲＰにおいて基板Ｐを基板ステージ４上の基板ホルダ４Ｈに搬入した後、最終光学素子ＬＳ１及び光学部材３３と基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とが接触しないように、基板ステージ４を基板交換位置ＲＰから露光処理位置ＥＰに移動し、その後、基板ステージ４を上方に移動することによって、最終光学素子ＬＳ１と基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐ上の液体ＬＱの膜とを接触させているが、例えば基板交換位置ＲＰと異なる基板ステージ４の移動経路の途中で、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と、最終光学素子ＬＳ１及び／又は光学部材３３とを接触させつつ、基板ステージ４を基板交換位置ＲＰから露光処理位置ＥＰに移動するようにしてもよい。あるいは、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜と最終光学素子ＬＳ１及び光学部材３３との接触と離間とを繰り返しつつ、基板交換位置ＲＰから露光処理位置ＥＰに基板ステージ４を移動するようにしてもよい。

なお、上述の第１、第２実施形態においては、フォーカス・レベリング検出系３０で基板Ｐの面位置情報を検出しつつ、基板Ｐに露光光ＥＬを照射しているが、基板Ｐを露光する前に、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの面位置情報を予め計測した後、その計測結果に基づいて、基板ＰのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向の位置を制御しつつ、基板Ｐを露光するようにしてもよい。具体的には、制御装置７は、基板Ｐを露光する前に、基板ステージ４のＸＹ方向の位置情報をレーザ干渉計９４で計測しつつ、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介して検出し、その検出結果を記憶する。そして、制御装置７は、記憶した記憶情報（基板Ｐの面位置情報）に基づいて、基板ＰのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向の位置を制御しつつ、液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する。この場合、フォーカス・レベリング検出系３０（光学部材３３）を投影光学系ＰＬから離して設けてもよいし、１つの光学部材３３を複数対の投射系３１及び受光系３２で兼用することとしてもよい。

なお、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて投影光学系ＰＬから離れた位置で、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとが接触していない状態で基板Ｐの面位置情報を取得してもよい。この場合、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する前に、基板Ｐの面位置情報を取得してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。図１１は第３実施形態に係る露光装置ＥＸを説明するための図である。図１１において、投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給可能な供給口７１を有するノズル部材７０が設けられている。ノズル部材７０は、露光光ＥＬの光路空間（投影領域ＡＲ）に対して、光学部材３３よりも外側に設けられている。供給口７１は、ノズル部材７０のうち、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と対向する下面７０Ｋに設けられている。

本実施形態においては、基板ホルダ４Ｈには液体ＬＱの膜が形成されていない基板Ｐが搬入される。制御装置７は、基板Ｐ（基板ステージ４）の上方に設けられたノズル部材７０から、基板ホルダ４Ｈに保持されている基板Ｐ上に液体ＬＱを供給することによって、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、基板ホルダ４Ｈで基板Ｐを保持した後、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成するノズル部材７０を含む膜形成装置を有した構成となっている。

ノズル部材７０の供給口７１から供給される液体ＬＱによって基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する際、制御装置７は、基板Ｐを保持した基板ステージ４をＸＹ方向に移動しつつ、ノズル部材７０の供給口７１から基板Ｐに対して液体ＬＱを供給する。本実施形態の膜形成装置は、基板Ｐの上方より基板Ｐに対して液体ＬＱを供給可能なノズル部材７０を有しているので、基板ステージ４などの駆動の自由度を低下することなく、簡易な構成で、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を円滑に形成することができる。

また、基板ステージ４の上面９７には、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐを囲むように、液体ＬＱを回収する回収口（回収機構）７２が形成されている。基板Ｐの表面より液体ＬＱが流出した場合でも、その流出した液体ＬＱは回収口７２によって回収される。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。まず、基板ホルダ４Ｈ（基板ステージ４）に基板Ｐが搬入される。上述のように、本実施形態においては、基板ホルダ４Ｈに搬入される基板Ｐ上には液体ＬＱの膜は形成されていない。基板ホルダ４Ｈに基板Ｐが搬入された後、制御装置７は、基板ステージ４をＸＹ方向に移動しつつ、ノズル部材７０の供給口７１より基板Ｐ上に液体ＬＱを供給することによって、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成する。本実施形態においては、制御装置７は、ノズル部材７０の供給口７１より供給した液体ＬＱによって、基板Ｐの表面のほぼ全域に液体ＬＱの膜を形成する。

基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成した後、制御装置７は、上述の実施形態同様、アライメント系５０を用いて、液体ＬＱを介して基板Ｐ上のアライメントマーク５４を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計９４によって基板ステージ４の位置情報をモニタしつつ、基板ステージ４をＸＹ方向に移動しながら、アライメント系５０によって、基板Ｐ上のアライメントマーク５４の位置計測を行い、基板Ｐ上に設けられた複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１それぞれの位置座標（配列座標）を決定する。

制御装置７は、上述の基板Ｐ上のアライメントマーク５４の検出の結果得られた基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置座標と、先に計測したベースライン情報とに基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭ（投影領域ＡＲ）とを位置合わせしつつ、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれにマスクＭのパターン像を順次露光する。制御装置７は、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて、基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介して計測しつつ、基板Ｐを露光する。

基板Ｐの露光が終了した後、制御装置７は、搬送装置８１（あるいは別の搬送装置）を用いて、露光光ＥＬが照射された後の基板Ｐを、基板Ｐ上の液体ＬＱとともに搬出する。

なお、第３実施形態において、制御装置７は、ノズル部材７０を用いて基板Ｐの表面のほぼ全域に液体ＬＱの膜を形成した後、基板Ｐを露光する前に、基板ステージ４のＸＹ方向の位置情報をレーザ干渉計９４で計測しつつ、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介して検出し、その検出結果を記憶し、その記憶情報に基づいて、基板ＰのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向の位置を制御しつつ、液体ＬＱを介して基板Ｐを露光するようにしてもよい。

なお、第３実施形態においては、ノズル部材７０を用いて基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成した後、アライメント系５０を用いて基板Ｐ上のアライメントマーク５４を液体ＬＱを介して検出しているが、液体ＬＱの膜が形成されていない基板Ｐを基板ホルダ４Ｈに搬入した後、ノズル部材７０を用いた液体ＬＱの膜の形成動作を行う前に、アライメント系５０を用いて基板Ｐ上のアライメントマーク５４を液体ＬＱを介さずに検出するようにしてもよい。この場合、ベースライン情報を求めるためにアライメント系５０を用いて基準マーク板ＦＭ上の第２基準マーク５２を計測するときには、液体ＬＱを介さずにアライメント系５０による第２基準マーク５２の計測動作が行われる。すなわち、アライメント系５０を用いて基準マーク板ＦＭの第２基準マーク５２を計測するときには、第２基準マーク５２上には液体ＬＱの膜が形成されない。制御装置７は、ベースライン情報と、アライメント系５０で液体ＬＱを介さずに計測した基板Ｐ上のアライメントマーク５４の位置情報とに基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭ（投影領域ＡＲ）との位置合わせを行うことができる。そして、アライメント系５０による計測動作が完了した後、制御装置７は、ノズル部材７０を用いて基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成し、液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する。ノズル部材７０を用いて基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成した後、基板Ｐを露光するときには、フォーカス・レベリング検出系３０で基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介して検出しつつ、その検出結果に基づいて基板Ｐの位置を制御しながら基板Ｐに露光光ＥＬを照射してもよいし、基板Ｐに露光光ＥＬを照射する前にフォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介して検出し、その検出結果を記憶し、その記憶情報に基づいて基板Ｐの位置を制御しつつ基板Ｐに露光光ＥＬを照射してもよい。

なお、第３実施形態においては、ノズル部材７０を用いて基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成した後、基板Ｐに露光光ＥＬを照射しているが、ノズル部材７０より液体ＬＱを供給しつつ、フォーカス・レベリング検出系３０による基板Ｐの面位置情報の検出、及び基板Ｐの露光を行うようにしてもよい。例えば、図１１に示すように、基板Ｐ（基板ステージ４）を＋Ｘ方向に移動しつつ、露光光ＥＬの光路空間（投影領域ＡＲ）に対して−Ｘ側に設けられたノズル部材７０の供給口７１より液体ＬＱを基板Ｐ上に供給することにより、基板Ｐと光学部材３３との間、及び基板Ｐと最終光学素子ＬＳ１との間を液体ＬＱで満たしつつ、フォーカス・レベリング検出系３０の検出光Ｌａの照射、及び露光光ＥＬの照射を行うことができる。この場合、アライメント系５０を用いて、液体ＬＱを介さずに基板Ｐ上のアライメントマーク５４や基準マーク板ＦＭ上の第２基準マーク５２を計測した後、ノズル部材７０より液体ＬＱを供給しつつ、フォーカス・レベリング検出系３０による基板Ｐの面位置情報の検出、及び基板Ｐの露光が行われる。

あるいは、第３実施形態において、ノズル部材７０から基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する前に、アライメント系５０を用いて、液体ＬＱを介さずに基板Ｐ上のアライメントマーク５４及び基準マーク板ＦＭ上の第２基準マーク５２を計測するとともに、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて、液体ＬＱを介さずに、基板Ｐの面位置情報を検出するようにしてもよい。この場合、制御装置７には、フォーカス・レベリング検出系３０によって液体ＬＱを介さずに検出された基板Ｐの面位置情報が記憶される。そして、その後、制御装置７は、ノズル部材７０を用いて、基板Ｐの表面に液体ＬＱの膜を形成し、記憶してある基板Ｐの面位置情報に基づいて、基板Ｐの位置を制御しつつ、液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する。基板Ｐを露光するときには、ノズル部材７０を用いて基板Ｐの表面のほぼ全域に液体ＬＱの膜を形成した後、基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射するようにしてもよいし、ノズル部材７０より基板Ｐ上に液体ＬＱを供給しつつ基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射するようにしてもよい。

なお、上述の第１〜第３実施形態において、フォーカス・レベリング検出系３０の光学部材３３は、最終光学素子ＬＳ１を囲むように４つ設けられているように説明したが、その配置は任意に設定可能である。例えば、図１２Ａに示すように、光学部材３３を最終光学素子ＬＳ１の−Ｘ側、＋Ｙ側、及び−Ｙ側のそれぞれに配置するようにしてもよいし、図１２Ｂに示すように、最終光学素子ＬＳ１の＋Ｙ側、及び−Ｙ側のそれぞれに配置するようにしてもよいし、図１２Ｃに示すように、最終光学素子ＬＳ１の−Ｘ側、及び−Ｙ側のそれぞれに配置するようにしてもよいし、図１２Ｄに示すように、最終光学素子ＬＳ１の−Ｙ側のみに設けるようにしてもよい。

また、上述の各実施形態では基板Ｐの全面に液体ＬＱの膜を形成するものとしたが、これに限らず、例えば露光処理及び／又は計測処理すべき領域のみが覆われるように液体ＬＱの膜を形成することとしてもよい。

なお、上述の各実施形態において、基板Ｐ上に膜を形成する液体ＬＱとしては、例えばイソプロパノール、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体が挙げられる。あるいは、これらの液体のうち任意の２種類以上の所定液体が混合されたものであってもよい。あるいは、液体ＬＱとして純水を用いてもよい。あるいは、純水に上記所定液体が添加（混合）されたものであってもよい。あるいは、純水に、Ｈ^＋、Ｃｓ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＰＯ_４ ^２−等の塩基又は酸を添加（混合）したものであってもよい。更には、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものであってもよい。これら液体ＬＱは、ＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。

また、上述の各実施形態においては、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を用いているが、上述したように、Ｆ_２レーザ光などの各種露光光（露光ビーム）を採用することができ、液体ＬＱは、露光光（露光ビーム）ＥＬ、投影光学系ＰＬの開口数、最終光学素子ＬＳ１の屈折率などに応じて最適なものを適宜使用することができる。例えば、露光光ＥＬの光源がＦ_２レーザである場合、液体ＬＱ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。

なお、上述の各実施形態においては、基板Ｐ上の液体ＬＱの膜に接触する光学部材を有する計測装置として、フォーカス・レベリング検出系３０及びアライメント系５０を例にして説明したが、露光処理に関する計測を行う計測装置であれば、任意の計測装置を用いることができる。

なお、上述の各実施形態においては、露光装置ＥＸが基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成するための膜形成装置を有した構成であるが、基板Ｐ上に液体ＬＱの膜を形成するための膜形成装置を露光装置ＥＸとは別に設けるようにしてもよい。この場合、露光装置ＥＸは、その露光装置ＥＸとは別の膜形成装置によって液体ＬＱの膜が形成された基板Ｐを、搬送装置８１を用いて基板ホルダ４Ｈ（基板ステージ４）に搬入することができる。

なお、上述の各実施形態において、投影光学系は、先端の光学素子（ＬＳ１）の像面側の光路空間を液体で満たしているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、先端の光学素子の物体面側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。

なお、上記各実施形態では干渉計システム（９２、９４）を用いてマスクステージ３、及び基板ステージ４の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、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、上記各実施形態では投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。投影光学系を用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。

また、本発明は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許第６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許第５，９６９，４４１号）、米国特許第６，２０８，４０７号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

更に、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２）、及び特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。

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、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、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。

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。

なお、本国際出願で指定又は選択された国の法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文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１３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工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

本発明によれば、液浸露光装置において基板の位置情報を円滑に計測することができ、露光処理を精度良く行うことができる。それゆえ、本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子又はディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、ＣＣＤ、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、レチクル（マスク）のような広範囲な製品を製造するための露光方法及び装置に極めて有用となる。

Claims (22)

1. 液体を介して基板を露光する露光装置において、
   露光光が照射される基板を保持する基板保持部材と、
   前記基板保持部材で前記基板を保持する前に、前記基板上に前記液体の膜を形成する膜形成装置とを備えた露光装置。
2. 前記膜形成装置によって前記液体の膜が形成された前記基板を前記基板保持部材に搬入する第１搬送装置を備えた請求項１記載の露光装置。
3. 液体を介して基板を露光する露光装置において、
   露光光が照射される基板を保持する基板保持部材と、
   その表面に液体の膜が形成された基板を前記基板保持部材に搬入する第１搬送装置とを備えた露光装置。
4. 前記液体の膜に接触する第１光学部材を有し、前記第１光学部材と前記液体とを介して前記基板に計測光を照射して、露光処理に関する計測を行う計測装置を備え、
   前記計測装置は、前記基板上の前記露光光が照射される照射領域の外側に前記計測光を照射する請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 液体を介して基板を露光する露光装置において、
   その表面に液体の膜が形成された基板を保持する基板保持部材と、
   前記液体の膜に接触する第１光学部材を有し、前記第１光学部材と前記液体とを介して前記基板に計測光を照射して、露光処理に関する計測を行う計測装置とを備え、
   前記計測装置は、前記基板上の前記露光光が照射される照射領域の外側に前記計測光を照射する露光装置。
6. 前記第１光学部材は、前記基板上の前記露光光が照射される照射領域の外側に配置される請求項４又は５記載の露光装置。
7. 前記計測装置は、前記基板の面位置情報を計測する第１計測装置を含む請求項４〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記計測装置は、前記基板上のアライメントマーク及び前記基板保持部材に設けられた基準の少なくとも一方を計測する第２計測装置を含む請求項４〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記露光光が照射された後の基板を、前記基板上の液体とともに前記基板保持部材から搬出する第２搬送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. 前記液体の膜に接触し、前記露光光が通過する第２光学部材を備えた請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
12. 液体を介して基板を露光する露光方法において、
    前記基板の表面に前記液体の膜を形成した後、前記基板を基板保持部材で保持し、
    前記液体の膜を介して露光光を前記基板に照射する露光方法。
13. 前記基板は、前記基板保持部材に搬入されるまでの搬送経路の途中で前記液体の膜が形成される請求項１２記載の露光方法。
14. 前記基板保持部材に保持された基板上の前記液体の膜に第１光学部材を接触させるとともに、前記第１光学部材と前記液体とを介して前記基板に計測光を照射して、露光処理に関する計測を行う請求項１２又は１３記載の露光方法。
15. 液体を介して基板を露光する露光方法において、
    前記液体の膜が表面に形成された基板を基板保持部材で保持し、
    前記液体の膜に第１光学部材を接触させるとともに、前記第１光学部材と前記液体とを介して前記基板に計測光を照射して、露光処理に関する計測を行う露光方法。
16. 前記計測光は、少なくとも露光光が照射される照射領域以外に照射される請求項１４又は１５記載の露光方法。
17. 前記計測光の照射によって前記基板の位置情報を計測する請求項１４〜１６のいずれか一項記載の露光方法。
18. 前記基板はその表面が所定面とほぼ平行になるように前記基板保持部材に保持され、前記位置情報は、前記所定面と垂直な方向に関する位置情報、及び前記所定面内での位置情報の少なくとも一方を含む請求項１７記載の露光方法。
19. 前記計測光は、前記露光処理前、及び／又は前記露光処理中に前記基板に照射される請求項１４〜１８のいずれか一項記載の露光方法。
20. 前記露光された基板はその表面の液体とともに前記基板保持部材から搬出される請求項１２〜１９のいずれか一項記載の露光方法。
21. 前記露光処理時、前記液体の膜に第２光学部材を接触させるとともに、前記第２光学部材と前記液体とを介して露光光を前記基板に照射する請求項１２〜２０のいずれか一項記載の露光方法。
22. 請求項１２〜２１のいずれか一項記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。

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