WO2005022615A1 - 液体回収装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

液体回収装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

この露光装置は、投影光学系と基板との間を液体で満たし、投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって基板を露光する。この露光装置は、商用電源から供給される電力によって駆動する駆動部を有する液体回収機構と、商用電源とは別の無停電電源とを備え、商用電源の停電時に、駆動部に対する電力の供給が無停電電源に切り替わる。

Description

明 細 書 液体回収装置、 露光装置、 露光方法及びデバイス製造方法 技術分野
本発明は、 液体回収装置、 露光装置、 露光方法及びデバイス製造方法に関し、 特に、 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 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、 及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法 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— 307771号、 および 2004年 5月 20日に出願された特願 2004- 1 5035 3号につい て優先権を主張し、 その内容をここに援用する。 背景技術
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イエ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、 マスクステージ及ぴ基板ステ 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、 Kr Fエキシマレーザの 248 nmであるが、 更に短波長の A r Fエキシマレーザの 1 93 nm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！ - λ/ΝΑ ... (1)
6=±k 2 · λ/ΝΑ2 ... (2) ここで、 λは露光波長、 Ν Αは投影光学系の開口数、 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 Ν Α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 9 9 Ζ 4 9 5 0 4号パンフレツ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 / η ( η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 η倍に拡大するというものである。
ところで、 上記の文献に開示されている露光装置は、 液体供給機構及び液体回 収機構を使って液体の供給及び回収を行うことで基板上に液体の液浸領域を形成 する構成であるが、 停電等による電源の異常が生じることによつて液体回収機構 の駆動が停止すると、 基板上に残留した液体が基板ステージの外側に漏れたり、 飛散したりすることにより、 その液体が基板ステージ周辺の機械部品にかかって 鲭びゃ故障等といった不都合を引き起こす。
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、 停電等による電源の 異常が生じた場合にも、 液体の流出や飛散を抑えることができる液体回収装置、 露光装置、 露光方法、 及びこの露光装置を用いたデバイス製造方法を提供するこ とを目的とする。 発明の開示
本発明の第 1の露光装置は、 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 投影光 学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって基板を露光 する露光装置において、 第 1電源から供給される電力によって駆動する駆動部を 有する液体回収機構と、 第 1電源とは別の第 2電源とを備え、 第 1電源の停電時 に、 駆動部に対する電力の供給が第 2電源に切り替わることを特徴とする。 本発明によれば、 第 1電源から供給される電力によつて液体回収機構が駆動し ているとき、 その第 1電源の異常時でも、 液体回収機構に対する電力の供給は第 2電源に切り替わるので、 基板上に残留した液体は放置されずに第 2電源より供 給される電力によって駆動する液体回収機構で回収される。 したがって、 液体の 流出を防止し、 液体の流出に起因した不都合の発生を防止することができる。 本発明の第 2の露光装置は、 投影光学系によりパターン像を基板上に露光する 露光装置において、 基板に供給された液体を第 1電源から供給される電力により 回収する液体回収機構と、 少なくとも第 1電源の異常時に液体回収機構に電力を 供給する第 2電源とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、 第 1電源の異常時に第 2電源が液体回収機構に電力を供給す るので、 第 1電源の異常時でも基板に供給された液体を回収することができ、 基 板周辺の機械部品や電気部品の劣化を防止することができる。
本発明の第 3の露光装置は、 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 投影光 学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって基板を露光 する露光装置において、 液体を供給する液体供給機構を備え、 液体供給機構は、 停電後に液体供給流路に留まっている液体を排出する排出機構を有することを特 徴とする。
本発明によれば、 停電が生じた場合は、 排出機構によって、 液体供給流路に留 まっている液体を排出するので、 排出した液体を回収しておけば、 その後は液体 供給機構から基板上に液体が漏出する不都合を防止することができる。
本発明の第 4の露光装置は、 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 投影光 学系と液体とを介して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、 液体を供給する液体供給流路を有した液体供給機構 を備え、 液体供給機構は、 異常時に液体供給流路を遮断する遮断部を有すること を特徴とする。
本発明によれば、 遮断部が液体供給流路を遮断するので、 異常時においても液 体に起因する基板周辺の機械部品や電気部品の劣化を防止することができる。 本発明の第 5の露光装置は、 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 投影光 学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって基板を露光 する露光装置において、 液体を供給する液体供給機構を備え、 液体供給機構は、 停電時に液体供給流路に残存している液体の有無を検出するセンサを有すること を特徴とする。
本発明によれば、 停電が生じた場合、 液体供給流路に残存している液体の有無 を確認できるので、 センサによつて液体が残存していることが分かつた場合はそ の液体を回収しておくことにより、 その後は液体供給機構から基板上に液体が漏 出する不都合を防止することができる。
本発明の液体回収装置は、 基板に供給された液体を第 1電源から供給される電 力により回収する液体回収機構を備えた液体回収装置において、 少なくとも第 1 電源の異常時に液体回収機構に電力を供給する第 2電源を備えたことを特徴とす る。
本発明によれば、 第 1電源の異常時に第 2電源が液体回収機構に電力を供給す るので、 第 1電源の異常時でも基板に供給された液体を回収することができ、 基 板周辺の機械部品や電気部品の劣化を防止することができる。
本発明の第 1の露光方法は、 投影光学系と基板との間に液体を供給し、 投影光 学系と前記液体とを介して基板にパターンを露光する露光方法において、 第 1電 源から供給される電力を用いて液体回収機構により液体を回収するステップと、 少なくとも第 1電源の異常時に第 1電源とは異なる第 2電源から供給される電力 を用いて液体回収機構により液体を回収するステップと、 を含むことを特徴とす る。
本発明によれば、 第 1電源の異常時に第 2電源が液体回収機構に電力を供給す るので、 第 1電源の異常時でも基板に供給された液体を回収することができ、 基 板周辺の機械部品や電気部品の劣化を防止することができる。
本発明の第 6の露光装置は、 投影光学系によりパターン像を基板上に露光する 露光装置において、 投影光学系と基板との間へ液体を供給する供給路を有した液 体供給機構を備え、 液体供給機構に液体を吸引する吸引路を有した吸引部を設け たことを特徴とする。
本発明によれば、吸引路を介して吸引部が液体供給機構の液体を吸引するので、 液体供給機構や露光装置本体に異常が生じた場合でも、 液体供給機構からの液体 の漏れ等の不都合を防止することができる。 このため、 基板周辺の機械部品ゃ電 気部品が劣化することがない。
本発明の第 2の露光方法は、 投影光学系と基板との間へ液体を供給する液体供 給機構を有し、 投影光学系によりパターン像を基板上に露光する露光方法におい て、 露光の処理状態に応じて、 液体供給機構から液体を吸引するステップを含む ことを特徴とする。
本発明によれば、 露光の処理状態に応じて液体供給機構から液体を吸引するの で、 液体供給機構に異常が生じた場合でも、 液体供給機構からの液体の漏れ等の 不都合を防止することができる。 このため、 基板周辺の機械部品や電気部品が劣 化することがない。
なお、 本発明をわかりやすく説明するために一実施例を表す図面の符号に対応 つけて説明したが、 本発明が実施例に限定されるものでないことは言うまでもな レ、。
本発明によれば、 停電等の電源の異常が生じた場合でも液体の流出を防止する ことができるので、 流出した液体に起因する不都合の発生を防止することができ る。 また、 液体供給不要時において液体供給機構から液体が漏れ出す不都合を防 止することもできる。 したがって、 基板に対して精度良くパターン転写でき、 高 いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本実施の形態の露光装置を示す概略構成図である。
図 2は、 投影光学系の先端部と液体供給機構及び液体回収機構との位置関係を 示す図である。
図 3は、 供給ノズル及ぴ回収ノズルの配置例を示す図である。
図 4は、 基板ステージの概略斜視図である。
図 5は、 第 2液体回収機構の一実施形態を示す要部拡大断面図である。
図 6は、 本発明の露光装置の別の実施形態を示す概略構成図である。
図 7 A、図 7 Bおよび図 7 Cは、本発明の露光動作の一例を示す模式図である。 図 8 Aおよび図 8 Bは、 供給路の液体の挙動を示す模式図である。
図 9 Aおよび図 9 Bは、 供給路の液体の挙動を示す模式図である。 図 1 0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。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について図面を参照しながら説明する。 図 1は本実施形態の露光 装置を示す概略構成図である。
図 1において、露光装置 E Xは、マスク Mを支持するマスクステージ M S Tと、 基板 Pを支持する基板ステージ P S Tと、 マスクステージ M S Tに支持されてい るマスク Mを露光光 E Lで照明する照明光学系 I Lと、 露光光 E Lで照明された マスク Mのパターンの像を基板ステージ P S Tに支持されている基板 Pに投影露 光する投影光学系 P Lと、 露光装置 E X全体の動作を統括制御する制御装置 C O N Tとを備えている。 なお、 図 1に点線で示すチャンバ一は、 少なくともマスク ステージ M S T、 基板ステージ P S Τ、 照明光学系 I L、 及ぴ投影光学系 P Lを 収納し、 所定の温度 ·湿度を保っている。 露光装置 E X全体は、 電力会社から供 給され、 チャンパ一の外側に配設された商用電源 （第 1電源） 1 0 0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 E X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 つて、 基板 P上に液体 1を供給する液体供給機構 1 0と、 基板 P上の液体 1を回 収する液体回収機構 2 0とを備えている。 露光装置 E X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 1 0から供給した液体 1により投影光学系 P Lの投影領域 A R 1を含む基板 P上の一部に （局所的に） 液浸領域 A R 2を形成する。 具体的には、 露光装置 E Xは、 投影光学系 P Lの先 端部 （終端部） の光学素子 2と基板 Pの表面との間に液体 1を満たし、 この投影 光学系 P Lと基板 Pとの間の液体 1及び投影光学系 P Lを介してマスク Mのパタ 一ン像を基板 P上に投影することによってこの基板 Pを露光する。
本実施形態では、 露光装置 E X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ツパ） 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 P Lの光軸 A X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、 ΘΧ、 ΘΥ、 及ぴ ΘΖ方向とする。 なお、 ここでいう 「基板」 は半導体ゥ ェハ上に感光性材料であるフォ トレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基 板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
照明光学系 I Lは、 マスクステージ MS Τに支持されているマスク Μを露光光 ELで照明するものであり、 この露光光 ELを射出する露光用光源、 露光用光源 から射出された露光光 E Lの照度を均一化するォプティ力ルインテグレータ、 ォ プティカルインテグレータからの露光光 E Lを集光するコンデンサレンズ、 リレ 一レンズ系、 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 I Lによ り均一な照度分布の露光光 ELで照明される。 露光用光源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 K r Fエキシマレーザ光 （波長 248 nm) 等の遠紫外光 （DUV光） や、 Ar Fエキシマレーザ光 （波長 1 9 3 nm) 及び F2レーザ光 （波長 1 57 nm) 等の真空紫外光 （VUV光） などが用いられる。 本実施形態では Ar エ キシマレーザ光を用いることにする。
本実施形態において、 液体供給機構 1 0から供給される液体 1には純水が用い られる。
純水は Ar F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） 及ぴ K r Fエキシマレーザ光 （波長 248 nm) 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 P L の光軸 AXに垂直な平面内、 すなわち XY平面内で 2次元移動可能及ぴ ΘΖ方向 に微小回転可能である。 マスクステージ MS Tはリニアモータ等のマスクステー ジ駆動装置 M STDにより駆動される。 マスクステージ駆動装置 M S TDは制御 装置 CONTにより制御される。 マスクステージ MS T上のマスク Mの 2次元方 向の位置、 及ぴ回転角は不図示のレーザ干渉計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 C O N Tはレーザ干渉計の 計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置 M S TDを駆動することでマスクス テージ MS T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 Ρに投影露 光するものであって、 複数の光学素子 （レンズなど） で構成されており、 これら 光学素子は鏡筒 Ρ Κで支持されている。本実施形態において、投影光学系 P Lは、 投影倍率 βが例えば 1 / 4あるいは 1 Ζ 5の縮小倒立系である。 なお、 投影光学 系 PLは等倍系及ぴ拡大系のいずれでもよい。 また、 投影光学系 PLは、 屈折系 だけでなく反射屈折系又は反射系でもよいし、 倒立像と正立像とのいずれを形成 してもよい。 また、 本実施形態の投影光学系 PLの先端側 （基板 P側） には、 光 学素子 2が鏡筒 PKより露出している。 この光学素子 2は鏡筒 PKに対して着脱 (交換） 可能に設けられている。
基板ステージ P ST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 (基板ホルダ) 5 1と、 Zステージ 51を支持する XYステージ 52と、 XYステージ 52を支持するベース 5 3とを備えている。 基板ステージ P S Tはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置 P STDにより駆 動される。基板ステージ駆動装置 P S T Dは制御装置 C O N Tにより制御される。 Zステージ 5 1を駆動することにより、 Zステージ 5 1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）、 及ぴ ΘΧ、 ΘΥ方向における位置が 制御される。 また、 ΧΥステージ 52を駆動することにより、 基板 Ρの ΧΥ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。 すなわち、 Zステージ 5 1は、 基板 Pのフォーカス位置及ぴ傾斜角を制御し て基板 Pの表面をオートフォーカス方式、 及びォートレベリング方式で投影光学 系 P Lの像面に合わせ込み、 XYステージ 52は基板 Pの X軸方向及ぴ Y軸方向 における位置決めを行う。 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 P ST (Zステージ 5 1) 上には移動鏡 45が設けられている。 また、 移動鏡 45に対向する位置にはレーザ干渉計 46が設けられている。 基板 ステージ P S T上の基板 Pの 2次元方向の位置、 及び回転角はレーザ干渉計 46 によりリアルタイムで計測され、 計測結果は制御装置 CONTに出力される。 制 御装置 CONTはレーザ干渉計 46の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置 P STDを駆動することで基板ステージ P STに支持されている基板 Pの位置決 めを行う。
また、 基板ステージ P ST (Zステージ 5 1) 上には、 基板 Pを囲むように捕 助プレート 43が設けられている。補助プレート 43は Zステージ（基板ホルダ） 51に保持された基板 Pの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。 基板 Pのェ ッジ領域を露光する場合にも、 補助プレート 43により投影光学系 P Lの下に液 体 1を保持することができる。
また、 Zステージ 51のうち補助プレート 43の外側には、 基板 Pの外側に流 出した液体 1を回収する第 2液体回収機構 60の回収口 6 1が設けられている。 回収口 6 1は補助プレート 43を囲むように形成された環状の溝部であって、 そ の内部にはスポンジ状部材ゃ多孔質体等からなる液体吸収部材 62が配置されて いる。
図 2は、 液体供給機構 1 0、 液体回収機構 20、 及び投影光学系 P L先端部近 傍を示す拡大図である。 液体供給機構 1 0は、 投影光学系 P Lと基板 Pとの間へ 液体 1を供給するものであって、 液体 1を送出可能な液体供給部 1 1と、 液体供 給部 1 1に供給管 1 5を介して接続され、 この液体供給部 1 1から送出された液 体 1を基板 P上に供給する供給ノズル 14とを備えている。 供給ノズル 14は基 板 Pの表面に近接して配置されている。 液体供給部 1 1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 1 5及び供給ノズル 14を介して 基板 P上に液体 1を供給する。 液体供給部 1 1の液体供給動作は制御装置 CON Tにより制御され、 制御装置 CO NTは液体供給部 1 1による基板 P上に対する 単位時間あたりの液体供給量を制御可能である。 なお、 液体供給部 1 1は、 露光 装置に設けないで工場の液体供給系を用いてもよい。
供給管 1 5の途中には、 供給管 1 5の流路を開閉するバルブ （遮断部） 1 3が 設けられている。 バルブ 1 3の開閉動作は制御装置 C O N Tにより制御されるよ うになっている。
なお、 本実施形態におけるバルブ 1 3は、 例えば停電等により露光装置 EX (制 御装置 C O N T ) の駆動源 （商用電源 1 0 0 ) が停止した場合に供給管 1 5の液 体供給流路を機械的に遮断する所謂ノーマルクローズ方式となっている。
また、 供給管 1 5のうちパルプ 1 3と供給ノズル 1 4との間には、 その一端部 を第 3液体回収機構 1 7に接続する吸引管 1 8の他端部が接続 (合流）している。 また、 吸引管 1 8の途中には、 この吸引管 1 8の流路を開閉するパルプ 1 6が設 けられている。 吸引管 1 8の他端部は、 供給管 1 5の液体供給流路のうちバルブ 1 3下流側の直後の位置に合流している。
液体回収機構 2 0は、 液体供給機構 1 0によって供給された基板 P上の液体 1 を回収するものであって、基板 Pの表面に近接して配置された回収ノズル 2 1と、 回収ノズル 2 1に回収管 2 4を介して接続された真空系 2 5とを備えている。 真 空系 2 5は真空ポンプを含んで構成されており、 その動作は制御装置 C O N丁に 制御される。 真空系 2 5が駆動することにより、 基板 P上の液体 1はその周囲の 気体 （空気） とともに回収ノズル 2 1を介して回収される。 なお、 真空系 2 5と して、 露光装置に真空ポンプを設けずに、 露光装置 E Xが配置される工場の真空 系を用いるようにしてもよい。
回収管 2 4の途中には、 回収ノズル 2 1から吸い込まれた液体 1と気体とを分 離する気液分離器 2 2が設けられている。 ここで、 上述したように、 回収ノズル 2 1からは基板 P上の液体 1とともにその周囲の気体も回収される。 気液分離器 2 2は、 回収ノズル 2 1より回収した液体 1と気体とを分離する。 気液分離器 2 2としては、 例えば複数の穴部を有する管部材に回収した液体と気体とを流通さ せ、 液体を重力作用により前記穴部を介して落下させることで液体と気体とを分 離する重力分離方式や、 回収した液体と気体とを遠心力を使って分離する遠心分 離方式等を採用可能である。 そして、 真空系 2 5は、 気液分離器 2 2で分離され た気体を吸引するようになっている。
回収管 2 4のうち、 真空系 2 5と気液分離器 2 2との間には、 気液分離器 2 2 によって分離された気体を乾燥させる乾燥器 2 3が設けられている。 仮に気液分 離器 2 2で分離された気体に液体成分が混在していても、 乾燥器 2 3により気体 を乾燥し、 その乾燥した気体を真空系 2 5に流入させることで、 液体成分が流入 することに起因する真空系 2 5の故障等の不都合の発生を防止することができる。 乾燥器 2 3としては、 例えば気液分離器 2 2より供給された気体 （液体成分が混 在している気体） を、 その液体の露点以下に冷却することで液体成分を除く方式 や、 その液体の沸点以上に加熱することで液体成分を除く方式等を採用可能であ る。
一方、 気液分離器 2 2で分離された液体 1は第 2回収管 2 6を介して液体回収 部 2 8に回収される。 液体回収部 2 8は、 回収された液体 1を収容するタンク等 を備えている。 液体回収部 2 8に回収された液体 1は、 例えば廃棄されたり、 あ るいはクリーン化されて液体供給部 1 1等に戻され再利用される。
液体回収機構 2 0には、 商用電源 1◦ 0の停電時に、 この液体回収機構 2 0の 駆動部に対して電力を供給する無停電圧電源 （バックアップ電源） 1 0 2が接続 されている。 無停電圧電源 1 0 2 (U P S ： Uninterruptible Power System) は、 停 電ゃ電圧変動などさまざまな電源トラブルが発生した場合でも、 内部に設けられ た蓄電池に蓄えられた電気により安定した電気を供給する装置である。 本実施例 においては、 無停電圧電源 1 0 2の発熱の影響を避けるため、 無停電圧電源 1 0 2をチャンバ一の外側に配設している。 本実施例では商用電源 1 0 0の停電時に おいて、 無停電圧電源 1 0 2は、 液体回収機構 2 0のうち、 真空系 2 5の電力駆 動部、 分離器 2 2の電力駆動部、 及び乾燥器 2 3の電力駆動部に対してそれぞれ 電力を供給する。 なお、 無停電圧電源 1 0 2は、 商用電源 1 0 0とともに各電力 駆動部に電力を供給させてもいいし、 商用電源 1 0 0の電圧変動に応じて各電力 駆動部に電力を供給させてもいい。 また、 無停電圧電源 1 0 2をチャンバ一の内 側に配設してもよい。
供給管 1 5には、 この供給管 1 5に液体 1が存在しているかどう力、 （液体 1が 流通しているかどう力 を検出する液体センサ 8 1が設けられている。 液体セン サ 8 1は、 供給管 1 5のうち供給ノズル 1 4近傍に設けられている。 また、 回収 管 2 4には、 この回収管 2 4に液体 1が存在しているかどうか （液体 1が流通し ているかどう力） を検出する液体センサ 8 2が設けられている。 液体センサ 8 2 は、 回収管 2 4のうち回収ノズル 2 1近傍に設けられている。 本実施形態におい て、液体センサ 8 1 ( 8 2 ) は液体 1を光学的に検出する。例えば供給管 1 5 (回 収管 2 4 ) を透明部材により構成しその供給管 1 5 (回収管 2 4 ) の外側に液体 センサ 8 1 (82) を取り付けることにより、 液体センサ 8 1 (82) は透明部 材からなる供給管 1 5 (回収管 24) を介して液体 1が流通しているかどうかを 検出することができる。 また、 これら液体センサ 8 1、 82は商用電源 1 00か ら供給される電力によって駆動するが、 商用電源 1 00が停電したとき、 無停電 電源 1 02より供給された電力により駆動する。
更に、 液体回収機構 20には、 液体 1に関する情報を含む液浸露光処理に関す る各種情報を記憶した記憶装置 MRYが設けられている。 後述するように、 商用 電源 1 00の停電時において、 液体回収機構 20は記憶装置 MR Yの記憶情報に 基づいて駆動する。
図 3は、 液体供給機構 10及び液体回収機構 20と投影光学系 P Lの投影領域 AR 1との位置関係を示す平面図である。 投影光学系 P Lの投影領域 A R 1は Y 軸方向に細長い矩形状 （スリ ッ ト状） となっており、 その投影領域 AR1を X軸 方向に挟むように、 +X側に 3つの供給ノズル 14 A〜l 4 Cが配置され、 一 X 側に 2つの回収ノズル 21 A、 2 I Bが配置されている。 そして、 供給ノズル 1 4A〜14 Cは供給管 1 5を介して液体供給部 1 1に接続され、 回収ノズル 21 A、 21 Bは回収管 24を介して真空系 25に接続されている。 また、 供給ノズ ル 14 A〜l 4 Cと回収ノズル 21 A、 2 1 Bとをほぼ 1 80°回転した位置関係 となるように、 供給ノズル 14A，〜14 C，と、 回収ノズル 2 1 A，、 2 1 B，とが 配置されている。 供給ノズル 14 A〜 14 Cと回収ノズル 2 1 A，、 2 I B，とは Y軸方向に交互に配列され、 供給ノズル 14 A，〜 14 C，と回収ノズル 2 1 A、 2 1 Bとは Y軸方向に交互に配列され、 供給ノズル 14A，〜14 C，は供給管 1 5，を介して液体供給部 1 1に接続され、 回収ノズル 21 A，、 2 I B，は回収管 2 4，を介して真空系 25に接続されている。 なお、 供給管 1 5，の途中には、 供給 管 1 5同様、 パルプ 1 3，が設けられているとともに、 第 3液体回収機構 1 7，に 接続しその途中にバルブ 1 6，を有する吸引管 1 8，が合流している。 また、 回収 管 24'の途中には、 回収管 24同様、 気液分離器 22'及び乾燥器 23'が設けら れている。
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 A R 1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 の供給及ぴ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 を上下に並べて配置してもよい。
図 4は Zステージ 5 1の斜視図、 図 5は Zステージ 5 1に設けられた第 2液体 回収機構 6 0を示す要部拡大断面図である。 第 2液体回収機構 6 0は、 基板 Pの 外側に流出した液体 1を回収するものであって、 Zステージ （基板ホルダ） 5 1 上において補助プレート 4 3を囲むように環状に形成された回収口 6 1と、 回収 口 6 1に配置され、 スポンジ状部材ゃ多孔質セラミックス等の多孔質体からなる 液体吸収部材 6 2とを備えている。 液体吸収部材 6 2は所定幅を有する環状部材 であり、 液体 1を所定量保持可能である。 補助プレート 4 3の外周を所定幅で取 り囲むように配置されている液体吸収部材 6 2は、 液体回収機構 2 0で回収しき れず、 補助プレート 4 3の外側へ流出した液体 1を吸収 （回収） する役割を果た している。 Zステージ 5 1の内部には、 回収口 6 1と連続する流路 6 3が形成さ れており、 回収口 6 1に配置されている液体吸収部材 6 2の底部は流路 6 3に接 続されている。 また、 Zステージ 5 1上の基板 Pと補助プレート 4 3との間には 複数の液体回収孔 6 4が設けられている。 これら液体回収孔 6 4も流路 6 3に接 続している。
基板 Pを保持する Zステージ （基板ホルダ） 5 1の上面には、 基板 Pの裏面を 支持するための複数の突出部 6 5が設けられている。 これら突出部 6 5のそれぞ れには、 基板 Pを吸着保持するための吸着孔 6 6が設けられている。 そして、 吸 着孔 6 6のそれぞれは、 Zステージ 5 1内部に形成された流路 6 7に接続してい る。
回収口 6 1及び液体回収孔 6 4のそれぞれに接続されている流路 6 3は、 Zス テージ 5 1外部に設けられている管路 6 8の一端部に接続されている。 一方、 管 路 6 8の他端部は真空ポンプを含む真空系 7 0に接続されている。 管路 6 8の途 中には気液分離器 7 1が設けられており、 気液分離器 7 1と真空系 7 0との間に は乾燥器 7 2が設けられている。 真空系 7 0の駆動により回収口 6 1から液体 1 がその周囲の気体とともに回収される。 真空系 7 0には、 気液分離器 7 1によつ て分離され、 乾燥器 7 2によって乾燥された気体が流入する。 一方、 気液分離器 7 1によって分離された液体 1は、 液体 1を収容可能なタンク等を備える液体回 収部 7 3に流入する。 なお、 液体回収部 7 3に回収された液体 1は、 例えば廃棄 されたり、 あるいはクリーン化されて液体供給部 1 1等に戻され再利用される。 また、 吸着孔 6 6に接続されている流路 6 7は、 Zステージ 5 1外部に設けら れている管路 6 9の一端部に接続されている。 一方、 管路 6 9の他端部は、 Zス テージ 5 1外部に設けられた真空ポンプを含む真空系 7 4に接続されている。 真 空系 7 4の駆動により、 突出部 6 5に支持された基板 Pは吸着孔 6 6に吸着保持 される。 管路 6 9の途中には気液分離器 7 5が設けられており、 気液分離器 7 5 と真空系 7 4との間には乾燥器 7 6が設けられている。 また、 気液分離器 7 5に は、 液体 1を収容可能なタンク等を備える液体回収部 7 3が接続されている。 液 体 1が基板 Pと補助プレート 4 3との間から浸入して、 基板 Pの裏面側に回り込 んだとしても、 その液体は吸着孔 6 6から周囲の気体とともに回収される。 なお、 図 4において、 Zステージ 5 1の + X側端部には Y軸方向に延在する移 動鏡 4 5 Xが設けられ、 Y側端部には X軸方向に延在する移動鏡 4 5 Yが設けら れている。 レーザ干渉計はこれら移動鏡 4 5 X、 4 5 Yにレーザ光を照射して基 板ステージ P S Tの X軸方向及び Y軸方向における位置を検出する。
次に、 上述した露光装置 E X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。
マスク Mがマスクステージ M S Tにロードされるとともに、 基板 Pが基板ステ ージ P S Tにロードされた後、 制御装置 C O N Tは、 液体供給機構 1 0の液体供 給部 1 1を駆動し、 供給管 1 5及び供給ノズル 1 4を介して単位時間あたり所定 量の液体 1を基板 P上に供給する。 このとき、 供給管 1 5の液体供給流路は開放 されており、 吸引管 1 8の流路はバルブ 1 6によって閉じられている。 また、 制 御装置 C O N Tは、 液体供給機構 1 0による液体 1の供給に伴って液体回収機構 2 0の真空系 2 5を駆動し、 回収ノズル 2 1及び回収管 2 4を介して単位時間あ たり所定量の液体 1を回収する。 これにより、 投影光学系 P Lの先端部の光学素 子 2と基板 Pとの間に液体 1の液浸領域 A R 2が形成される。 このとき、 露光装 置 E X全体は商用電源 1 0 0から供給された電力により駆動している。 ここで、 液浸領域 A R 2を形成するために、 制御装置 C O N Tは、 基板 P上に対する液体 供給量と基板 P上からの液体回収量とがほぼ同じ量になるように、 液体供給機構 10及び液体回収機構 20のそれぞれを制御する。そして、制御装置 CONTは、 露光装置 EXが照明光学系 I Lによりマスク Mを露光光 E Lで照明し、 マスク M のパターンの像を投影光学系 PL及び液体 1を介して基板 Pに投影するように制 御を行う。
走査露光時には、 投影領域 AR 1にマスク Mの一部のパターン像が投影され、 投影光学系 PLに対して、 マスク Mがー X方向 （又は +X方向） に速度 Vで移動 するのに同期して、 基板ステージ P STを介して基板 Pが +X方向 （又は一 X方 向） に速度 β · V (β は投影倍率） で移動する。 そして、 1つのショ ッ ト領域へ の露光終了後に、 基板 Ρのステッピングによって次のショット領域が走査開始位 置に移動し、 以下、 ステップ ·アンド · スキャン方式で各ショット領域に対する 露光処理が順次行われる。 本実施形態では、 基板 Ρの移動方向と平行に、 基板 Ρ の移動方向と同一方向に液体 1を流すように設定されている。 つまり、 矢印 Xa (図 3参照） で示す走查方向 （一 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 1 5、 供給ノズル 14 A〜 14 C、 回収管 24、 及ぴ回収ノズ ル 21 A、 21 Bを用いて、 液体供給機構 1 0及ぴ液体回収機構 20による液体 1の供給及び回収が行われる。 すなわち、 基板 Pがー X方向に移動する際には、 供給ノズル 14 ( 14 A〜 14 C) より液体 1が投影光学系 P Lと基板 Pとの間 に供給されるとともに、 回収ノズル 21 (2 1 A、 2 I B) より基板 P上の液体 1がその周囲の気体とともに回収され、 投影光学系 PLの先端部の光学素子 2と 基板 Pとの間を満たすように一 X方向に液体 1が流れる。 一方、 矢印 Xb (図 3 参照） で示す走查方向 （+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 1 5，、 供給ノズル 14 A，〜 14 C，、 回収管 24，、 及び回収ノズル 2 1 A'、 2 I B'を用いて、 液体供給機構 1 0及び液体回収機構 20による液体 1 の供給及び回収が行われる。 すなわち、 基板 Pが + X方向に移動する際には、 供 給ノズル 14 ' (14 A，〜 14 C，） より液体 1が投影光学系 P Lと基板 Pとの間 に供給されるとともに、 回収ノズル 2 1， （2 1A，、 2 1 Β') より基板 Ρ上の液 体 1がその周囲の気体ともに回収され、 投影光学系 P Lの先端部の光学素子 2と 基板 Ρとの間を満たすように + Χ方向に液体 1が流れる。 この場合、 例えば供給' ノズル 1 4を介して供給される液体 1は基板 Pの _ X方向への移動に伴って光学 素子 2と基板 Pとの間に引き込まれるようにして流れるので、 液体供給機構 1 0 (液体供給部 1 1 ) の供給エネルギーが小さくても液体 1を光学素子 2と基板 P との間に容易に供給できる。 そして、 走査方向に応じて液体 1を流す方向を切り 替えることにより、 + X方向、 又は一 X方向のどちらの方向に基板 Pを走査する 場合にも、 光学素子 2と基板 Pとの間を液体 1で満たすことができ、 高い解像度 及び広い焦点深度を得ることができる。
基板 Pの中央付近のショット領域を露光している間において、 液体供給機構 1 0から供給された液体 1は液体回収機構 2 0により回収される。 一方、 図 5に示 すように、 基板 Pのエッジ領域を露光処理することによって液浸領域 A R 2が基 板 Pのエッジ領域付近にあるとき、 補助プレート 4 3により投影光学系 P Lと基 板 Pとの間に液体 1を保持し続けることができるが、 流体 1の一部が補助プレー ト 4 3の外側に流出する場合がある。 この流出した液体 1は、 液体吸収部材 6 2 を配置した回収口 6 1より回収される。 ここで、 制御装置 C O N Tは、 上記液体 供給機構 1 0及び液体回収機構 2 0の駆動開始とともに、 第 2液体回収機構 6 0 の動作を開始している。 したがって、 回収口 6 1より回収された液体 1は、 真空 系 7 0の吸引により、 周囲の空気とともに流路 6 3及び管路 6 8を介して回収さ れる。 また、 基板 Pと補助プレート 4 3との隙間に流入した液体 1は、 液体回収 孔 6 4を介して周囲の空気とともに流路 6 3及び管路 6 8を介して回収される。 このとき、 分離器 7 1は、 回収口 6 1及び回収孔 6 4から回収された液体 1 と気 体とを分離する。 分離器 7 1によって分離された気体は乾燥器 7 2で乾燥された 後に真空系 7 0に流入する。 これにより、 真空系 7 0に液体成分が流入する不都 合を防止できる。 一方、 分離器 7 1によって分離された液体は液体回収部 7 3に 回収される。
基板 Pの外側に流出した液体 1は、 基板 Pと補助プレート 4 3との隙間から浸 入して基板 Pの裏面側に達する場合も考えられる。 そして、 基板 Pの裏面側に入 り込んだ液体 1が基板 Pを吸着保持するための吸着孔 6 6に流入する可能性もあ る。 この場合、 基板 Pを吸着保持するために Zステージ 5 1に設けられている吸 着孔 6 6は、 流路 6 7及び管路 6 9を介して真空系 7 4に接続され、 その途中に は気液分離器 7 5、 及び気液分離器 7 5で分離された気体を乾燥する乾燥器 7 6 が設けられている。 したがって、 仮に吸着孔 6 6に液体 1が流入しても、 真空系 7 4に液体成分が流入する不都合を防止することができる。
ところで、 本実施形態の露光装置 E Xにおいて、 液体供給機構 1 0、 液体回収 機構 2 0、 及び第 2液体回収機構 6 0を含む露光装置 E Xを構成する各電力駆動 部は、 商用電源 1 0 0から供給される電力によって駆動されるが、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 液体回収機構 2 0の駆動部に対する電力の供給が無停電電源 (バックアップ電源） 1 0 2に切り替わるようになつている。 以下、 商用電源 1 0 0が停電したときの露光装置 E Xの動作について説明する。
商用電源 1 0 0が停電したとき、 無停電電源 1 0 2は、 前述のように液体回収 機構 2 0に対する電力供給を、例えば内蔵バッテリに切り替えて無瞬断給電する。 その後、 無停電電源 1 0 2は、 長時間の停電に備えて、 内蔵発電機を起動し、 液 体回収機構 2 0に対する電力供給をパッテリから発電機に切り替える。このとき、 無停電電源 1 0 2は、 液体回収機構 2 0のうちの少なくとも真空系 2 5、 分離器 2 2、 及び乾燥器 2 3に対する電力供給を行う。'こうすることにより、 商用電源 1 0 0が停電しても、 液体回収機構 2 0に対する電力供給が継続され、 液体回収 機構 2 0による液体回収動作を維持することができる。 なお、 無停電電源 1 0 2 としては上述した形態に限られず、 公知の無停電電源を採用することができる。 また、 本実施形態では、 商用電源 1 0 0が停電したときのバックアップ電源とし て無停電電源装置を例にして説明したが、 もちろん、 バックアップ電源としてバ ックアップ用パッテリを用い、 商用電源 1 0 0の停電時に、 そのパッテリに切り 替えるようにしてもよい。 また、 工場の自家発電装置などをバックアップ電源と してもよいし、蓄電器（例えばコンデンサー）をパックァップ電源としてもよレ、。 また、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 無停電電源 1 0 2は、 第 2液体回収機 構 6 0に対しても電力の供給を行う。 具体的には、 無停電電源 1 0 2は、 第 2液 体回収機構 6 0のうちの少なくとも真空系 7 0、 分離器 7 1、 及ぴ乾燥器 7 2に 対する電力の供給を行う。 こうすることにより、 例えば液体 1の液浸領域 A R 2 の一部が補助プレート 4 3上に配置されている状態のときに商用電源 1 0 0が停 電して、 基板 Pの外側に液体 1が流出しても、 第 2液体回収機構 6 0はその流出 した液体 1を回収することができる。 なお、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 無 停電電源 1 0 2は、 真空系 7 4、 分離器 7 5、 及び乾燥器 7 6に対して電力を供 給するようにしてもよい。 こうすることにより、 商用電源 1 0 0が停電した場合 であっても Zステージ 5 1による基板 Pの吸着保持を維持することができるので、 停電によって Zステージ 5 1に対する基板 Pの位置ずれが生じない。したがって、 停電復帰後において露光動作を再開する場合の露光処理再開動作を円滑に行うこ とができる。
ところで、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 液体供給機構 1 0の供給管 1 5に 設けられたノーマルク口ーズ方式のバルブ 1 3が作動し、 供給管 1 5の液体供給 流路が遮断される。 こうすることにより、 商用電源 1 0 0の停電後において、 液 体供給機構 1 0から基板 P上に液体 1が漏出する不都合がなくなる。 更に、 本実 施形態において、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 吸引管 1 8のバルブ 1 6が機 械的に作動して吸引管 1 8の流路が開放されるとともに、 無停電電源 1 0 2が第 3液体回収機構 1 7に電力を供給する。 第 3液体回収機構 1 7は、 液体回収機構 2 0、 第 2液体回収機構 6 0とほぼ同様の機能を有し、 図示していない吸引ボン プ等の真空系、 乾燥器、 分離器、 液体回収部を有している。 無停電電源 1 0 2か ら供給される電力により、 例えば、 第 3液体回収機構 1 7の吸引ポンプが作動す ると、 供給管 1 5のうちバルブ 1 3下流側の液体流路及ぴ供給ノズル 1 4に留ま つている （溜まっている） 液体 1が、 吸引管 1 8を介して吸引ポンプ 1 7に吸引 される。 吸引管 1 8は、 供給管 1 5の液体供給流路のうちバルブ 1 3下流側の直 後の位置に接続されているため、 供給管 1 5のうちバルブ 1 3と供給ノズル 1 4 との間の液体供給流路に留まっている液体 1が吸引、 回収される。 こうすること により、 商用電源 1 0 0の停電後において、 液体供給機構 1 0から基板 P上に液 体 1が漏出する不都合を更に確実に防止することができ、 液体 1が基板ステージ P S T上や基板ステージ P S T周辺に飛散する等といった不都合の発生を防止す ることができる。
そして、 無停電電源 1 0 2は、 商用電源 1 0 0の停電後において、 基板 P上に 残留していた液体 1、 及び第 3液体回収機構 1 7で回収されずに液体供給機構 1 0 (供給管 1 5 ) から排出された液体 1が回収しきれるまで、 液体回収機構 2 0 及び第 2液体回収機構 6 0に対する電力の供給を継続する。
例えば、 回収管 2 4のうち回収ノズル 2 1近傍に設けられた液体センサ 8 2の 検出結果に基づいて、 無停電電源 1 0 2から供給された電力により液体回収機構 2 0が駆動される。 具体的には、 液体センサ 8 2が液体 1を検出している間は、 液体 1が基板 P上から回収されている状態 （つまり基板 P上に液体 1が留まって いる状態） であるため、 液体回収機構 2 0は、 少なくとも液体センサ 8 2が液体 1を検出しなくなるまで、 その駆動を継続する。 同様に、 第 2液体回収機構 6 0 の管路 6 8、 6 9に液体センサを設けておき、 その液体センサの検出結果に基づ いて、 第 2液体回収機構 6 0が駆動する構成であってもよい。
この場合においても、 第 2液体回収機構 6 0は、 前記液体センサが液体 1を検出 しなくなるまで、 その駆動を継続する。
また、供給ノズル 1 4近傍に設けられた液体センサ 8 1の検出結果に基づいて、 排出機構を構成する第 3液体回収機構 1 7が駆動されるようにしてもよい。 例え ば、 液体センサ 8 1が液体 1を検出している間は、 供給管 1 5に液体 1が留まつ ている状態のため、 第 3液体回収機構 1 7は、 液体センサ 8 1が液体 1を検出し なくなるまで、 その駆動を継続する。
あるいは、 商用電源 1 0 0の停電後において、 液体供給機構 1 0の供給ノズル 1 4の供給口から排出される液体量に関する情報を、 例えば実験あるいはシミュ レーション等によって予め求め、 その求めた情報を記憶装置 MR Yに記憶してお き、 その記憶情報に基づいて液体回収機構 2 0、 第 2液体回収機構 6 0、 及び第 3液体回収機構 1 7が駆動されるようにしてもよレ、。 例えば、 商用電源 1 0 0の 停電後において、 バルブ 1 3によって供給管 1 5の液体供給流路を遮断後、 第 3 液体回収機構 1 7を駆動することによって回収される液体量は、 供給管 1 5の液 体供給流路の容積に基づいて予め求めることができる。 また、 商用電源 1 0 0の 停電後において、 基板 P上に残留している液体量は、 液浸領域 A R 2の液体量と ほぼ等しく、 例えば投影光学系 P Lの光学素子 2と基板 Pとの間の距離及び液浸 領域 A R 2の面積によって予め求めることができる。 商用電源 1 0 0の停電後に おいて基板 P上に残留している液体量及び供給管 1 5より排出される液体量の総 和に関する情報を記憶装置 MR Yに予め記憶させておき、 液体回収機構 2 0及び 第 2液体回収機構 6 0は、 商用電源 1 0 0の停電後において、 回収した液体量の 総和が記憶装置 MR Yに記憶されている液体量の総和に達するまで、 少なくとも 回収動作を継続する。
なお、 商用電源 1 0 0の停電後において、 例えば第 2液体回収機構 6 0は、 液 体回収量を停電前より多くするようにしてもよい。 具体的には、 第 2液体回収機 構 6 0の真空系の駆動量 （駆動力） を上昇する。 第 2液体回収機構 （真空系） の 駆動は振動源となるため、 露光処理中においては第 2液体回収機構の駆動力を低 下あるいは停止していることが好ましいが、 商用電源 1 0 0の停電後においては 露光処理も停止するので、 第 2液体回収機構 6 0は、 無停電電源 1 0 2から供給 される電力のもとで真空系の駆動力を上昇することで基板ステージ P S Tの外側 (少なくとも回収口 6 1より外側） への液体 1の漏洩を防止、 あるいは漏洩の拡 大を防止することができる。
なお、 商用電源 1 0 0の異常時にはチャンパ一も温度 '湿度管理ができなくな つてしまい、 特に投影光学系 P Lの性能を劣化させてしまう恐れがある。 このた め、 無停電電源 1 0 2の電力をチャンバ一にも供給してもいい。 または、 無停電 電源 1 0 2とは別の無停電電源 （第 3電源） を用いて商用電源 1 0 0の異常時に チャンバ一に電力を供給してもいい。 この場合、 チャンバ一を複数の領域に分割 して構成し、 少なくとも投影光学系 P Lを収納するチャンバ一に電力を供給して もいい。 これにより、 商用電源 1 0 0の復帰後に速やかに露光装置 E Xを可動す ることができ、 商用電源 1 0 0の異常による悪影響を最小限にとどめることがで きる。 更に、 投影光学系 P L自体を局所温調している不図示の局所温調装置に無 停電電源 1 0 2の電力を供給してもいい。 この場合は、 無停電電源 1 0 2による チャンバ一への電力の供給を行ってもよいし、 行わなくてもよい。
また、 無停電電源 1 0 2 (および別の無停電電源 （第 3電源)） は必ずしも 1台 の露光装置に 1つ設ける必要はなく、 複数の露光装置に共用して用いてもいい。 これにより、 無停電電源 1 0 2の数を少なくすることができるとともに無停電電 源 1 0 2を含めた露光装置 E Xの設置面積を少なくすることができる。
以上説明したように、 商用電源 1 0 0から供給される電力によって液体回収機 構 2 0 (第 2液体回収機構 6 0 ) が駆動しているとき、 その商用電源 1 0 0が停 電した場合でも、 液体回収機構 2 0、 6 0に対する電力の供給は無停電電源 1 0 2に切り替わるので、 基板 P上に残留した液体 1は放置されずに無停電電源 1 0 2より供給される電力によって駆動する液体回収機構 2 0、 6 0で回収される。 したがって、 液体 1の流出を防止し、 基板 Pを支持する基板ステージ P S T周辺 の機械部品の鲭ぴゃ故障、 あるいは基板 Pのおかれている環境の変動といった不 都合の発生を防止することができる。 したがって、 商用電源 1 0 0の停電復帰後 においても、 流出した液体 1に起因する露光精度の低下といった不都合の発生を 防止することができ、 高いパターン精度を有するデバイスを製造することができ る。
また、 第 2液体回収機構 6 0として基板ステージ P S T上に液体吸収部材 6 2 を設けたことにより、液体 1を広い範囲で確実に保持（回収）することができる。 また、 液体吸収部材 6 2に流路 6 3及ぴ管路 6 8を介して真空系 7 0を接続した ことにより、 液体吸収部材 6 2に吸収された液体 1は常時基板ステージ P S T外 部に排出される。 したがって、 基板 Pのおかれている環境の変動をより一層確実 に抑制できるとともに、 基板ステージ P S Tの液体 1による重量変動を抑えるこ とができる。 一方、 真空系 7 0を設けずに、 液体吸収部材 6 2で回収した液体 1 を自重により液体回収部 7 3側に垂れ流す構成であってもよい。 更に、 真空系 7 0や液体回収部 7 3等を設けずに、 基板ステージ P S T上に液体吸収部材 6 2の みを配置しておき、 液体 1を吸収した液体吸収部材 6 2を定期的に （例えば 1口 ット毎に） 交換する構成としてもよい。 この場合、 基板ステージ P S Tは液体 1 により重量変動するが、 液体吸収部材 6 2で回収した液体 1の重量に応じてステ 一ジ制御パラメータを変更することで、 ステージ位置決め精度を維持できる。 なお、 第 3液体回収機構 1 7の代わりに、 加圧ポンプを設け、 吸引管 1 8 (こ の場合は気体排出管） を介して供給管 1 5の液体供給流路のうち、 バルブ 1 3下 流側直後の位置から供給ノズル 1 4に向かって気体 （空気） を流すようにしても よレ、。 こうすることで、 商用電源 1 0 0の停電後に、 供給管 1 5のうちバルブ 1 3下流側の液体流路及ぴ供給ノズル 1 4に留まっている液体 1が、 基板 P上に排 出される。 この排出された液体を液体回収機構 2 0や第 2液体回収機構 6 0で回 収するようにすればよい。 また、 この場合も、 記憶装置 MR Yに記憶した情報に 基づいて加圧ポンプを駆動するようにすることができる。
なお、 通常使用される真空系 2 5とは別の真空系を設けてこの別の真空系に無 停電電源 1 0 2を接続させてもいい。 この場合、 別の真空系の吸引力を真空系 2 5の吸引力よりも大きく設定しておけば短時間で液体 1を回収することができる。 次に、 別の実施形態について図 6を参照しながら説明する。 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 6において、 露光装置 E Xは、 投影光学系 P Lと基板 Pとの間へ液体 1を供 給する供給管 1 5を有した液体供給機構 1 0と、 基板 P上の液体を回収する回収 管 2 4を有した液体回収機構 2 0とを備えている。そして、液体供給機構 1 0は、 液体 1を吸引可能な吸引管 1 8を有した吸引部を構成する第 3液体回収機構 1 7 を備えている。
第 3液体回収機構 1 7は、 液体回収機構 2 0、 第 2液体回収機構 6 0とほぼ同 様の機能を有し、 吸引管 1 8の一端部に接続された真空系 9 0と、 吸引管 1 8の 途中に設けられた気液分離器 9 2と、 気液分離器 9 2で分離された気体を乾燥さ せる乾燥器 9 1とを備えている。 また、 気液分離器 9 2で分離された液体 1は回 収管 9 3を介して液体回収部 9 4に回収される。
液体供給機構 1 0は、 液体供給部 1 1に接続されている供給管 1 5の供給路と 真空系 9 0に接続されている吸引管 1 8の吸引路とを切り換える切換部 1 9を備 えている。 本実施形態において、 切換部 1 9はソレノィドバルブを含んで構成さ れており、供給管 1 5及び吸引管 1 8のそれぞれは切換部 1 9に接続されている。 本実施形態においては、 真空系 9 0と切換部 1 9とを接続する流路を形成する 管部材を吸引管 1 8と称し、 液体供給部 1 1と切換部 1 9とを接続する流路を形 成する管部材を供給管 1 5と称する。 そして、 切換部 1 9と液体供給口 1 4 Aと を接続する流路を形成する管部材を供給ノズル 1 4と称する。
切換部 1 9の動作は制御装置 C O N Tにより制御され、 切換部 1 9が供給管 1 5に接続されると、 供給ノズル 1 4の供給口 1 4 Aと液体供給部 1 1とが供給管 1 5を介して接続される。 このとき、 吸引管 1 8の吸引路は遮断されている。 一 方、 切換部 1 9が吸引管 1 8に接続されると、 供給ノズル 1 4の供給口 1 4 Aと 第 3液体回収機構 1 7の真空系 9 0とが吸引管 1 8を介して接続される。 このと き、 供給管 1 5の供給路は遮断されている。 なお、 切換部 1 9は熱源となる可能 性があるため、 熱による露光精度の劣化を防止するために、 露光装置 E Xを収容 するチヤンバー装置外部に設けられていることが好ましい。
また、本実施形態における切換部 1 9は、例えば停電等により露光装置 E X (制 御装置 C O N T ) の駆動源 （商用電源 1 0 0 ) が停止した場合など異常が生じた ときに、 供給管 1 5の供給路をばね等を使って機械的に遮断する所謂ノーマルク ローズ方式となっている。 そして、 本実施形態の切換部 1 9においては、 異常が 生じたときに供給管 1 5の供給路を機械的に閉じると同時に、 吸引管 1 8の吸引 路に接続して吸引管 1 8の吸引路を開けるようになつている。
吸引管 1 8には逆止弁 9 5が設けられている。 逆止弁 9 5は、 切換部 1 9と真 空系 9 0とを接続する吸引管 1 8のうち、 切換部 1 9と気液分離器 9 2との間に 設けられており、 切換部 1 9に近い位置に設けられている。 逆止弁 9 5は、 吸引 管 1 8を流れる液体 1のうち、 真空系 9 0側から切換部 1 9側への液体 1の流れ を阻止するようになっている。
次に、 上述した構成を有する露光装置 E Xの動作について図 7に示す模式図を 参照しながら説明する。
基板ステージ P S Tに支持されている基板 Pを液浸露光する際には、図 7 ( a ) に示すように、 制御装置 C O N Tは切換部 1 9を液体供給機構 1 0の供給管 1 5 に接続し、 液体供給部 1 1と供給ノズル 1 4の供給口 1 4 Aとを供給管 1 5を介 して接続する。 これにより、 液体供給部 1 1から送出された液体 1は、 供給管 1 5、 切換部 1 9、 及び供給ノズル 1 4の供給口 1 4 Aを介して基板 P上に供給さ れ、 基板 P上に液浸領域 A R 2を形成する。
基板 Pの液浸露光終了後、 基板 P上の液体 1を回収するために、 制御装置 C O N Tは、 液体供給機構 1 0の液体供給部 1 1からの液体 1の送出 （供給） を停止 するとともに、 液体回収機構 2 0及び第 2液体回収機構 6 0の駆動を所定期間継 続する。更に、制御装置 C O N Tは、切換部 1 9を駆動して吸引管 1 8に接続し、 供給管 1 5の供給路を閉じるとともに、 吸引管 1 8の吸引路を開ける。 これによ り、 図 7 ( b ) に示すように、 基板 P上の液体 1が第 3回収機構 1 7によって回 収される。 このように、 露光終了後において液体 1を回収する際に、 液体回収機 構 2 0、 第 2液体回収機構 6 0、 及び第 3液体回収機構 1 7を併用して液体回収 動作を行うことにより、液体 1の回収動作を短時間で効率良く行うことができる。 液体回収機構 2 0、 第 2液体回収機構 6 0、 及び第 3液体回収機構 1 7の駆動 を所定期間継続して、 基板 P上の液体 1を回収した後、 制御装置 C O N Tは、 液 体回収機構 2 0及び第 2液体回収機構 6 0の駆動を停止する。 一方、 液体回収機 構 2 0及び第 2液体回収機構 6 0の駆動の停止後においても、 切換部 1 9の吸引 管 1 8の吸引路に対する接続は維持され、 第 3液体回収機構 1 7による吸引動作 は継続される。
制御装置 C O N Tは、基板 Pを基板ステージ P S Tからアンロードするために、 図 7 ( c ) に示すように、 基板ステージ P S Tをアンロード位置まで移動する。 このとき、 切換部 1 9は吸引管 1 8の吸引路に接続されており、 供給ノズル 1 4 の供給口 1 4 Aと真空系 9 0とは吸引管 1 8を介して接続されている。 したがつ て、 液浸露光終了後 （あるいは前） など液体供給機構 1 0が液体 1を供給してい ない液体供給不要時において、 液体供給機構 1 0に設けられた第 3液体回収機構 1 7による液体吸引動作が継続されているので、 供給ノズル 1 4の流路内ゃ供給 口 1 4 A近傍に残留している液体 1は、 第 3液体回収機構 1 7によって吸引回収 される。 そのため、 液浸露光終了後 （あるいは前） など液体供給機構 1 0が液体 1を供給していない液体供給不要時において、 供給ノズル 1 4などに残留してい る液体 1が基板 P上や基板ステージ P S T上、 あるいは基板ステージ P S T周辺 の機械部品などに漏れ出す （滴り落ちる） 不都合が防止される。 したがって、 漏 れ出した液体に起因する基板ステージ周辺の機械部品の鲭ぴゃ故障等といった不 都合の発生を防止することができる。
なおここでは、 液体回収機構 2 0及び第 2液体回収機構 6 0の駆動を所定期間 継続した後に停止しているが、 その駆動を更に継続してもよい。 こうすることに より、 仮に供給ノズル 1 4などから液体 1が滴り落ちても、 その液体 1を液体回 収機構 2 0や第 2液体回収機構 6 0で回収することができる。
また、 基板 Pの液浸露光中において、 商用電源 1 0 0が停電するなど異常が生 じたとき、 液体供給機構 1 0のノーマルクローズ方式の切換部 1 9が作動し、 供 給管 1 5の供給路が遮断される。 こうすることにより、 商用電源 1 0 0の停電後 において、液体供給機構 1 0から基板 P上に液体 1が漏出する不都合がなくなる。 更に、 商用電源 1 0 0が停電したとき、 切換部 1 9が作動して吸引管 1 8の吸引 路に接続され、 吸引管 1 8の吸引路が開放されて供給ノズル 1 4の供給口 1 4 A と真空系 9 0とが吸引管 1 8を介して接続される。 更に、 商用電源 1 0 0が停電 したとき、 無停電電源 1 0 2が第 3液体回収機構 1 7に電力を供給する。 無停電 電源 1 0 2から供給される電力により、 第 3液体回収機構 1 7の真空系 9 0が作 動すると、 供給ノズル 1 4内部や供給口 1 4 A近傍に残留している液体 1が、 吸 引管 1 8を介して第 3液体回収機構 1 7の真空系 9 0に吸引される。 こうするこ とにより、 商用電源 1 0 0の停電後において、 液体供給機構 1 0から基板 P上に 液体 1が漏れ出す不都合を更に確実に防止することができ、 液体 1が基板ステー ジ P S T上や基板ステージ P S T周辺に飛散する等といった不都合の発生を防止 することができる。
以上説明したように、 液体供給機構 1 0が液体 1を供給していないときに、 第 3液体回収機構 1 7を駆動して液体 1を吸引することにより、 液体供給機構 1 0 の供給ノズル 1 4などに残留している液体 1を吸引回収することができるため、 液体供給不要時などにおける液体供給機構 1 0からの液体 1の漏れを防止するこ とができる。 したがって、 漏れ出した液体 1に起因する基板ステージ P S T周辺 の機械部品の鲭びゃ故障等といった不都合の発生を防止することができる。
また、 停電などの異常が生じたときに露光不能となり液体供給不要となるが、 その場合においても第 3液体回収機構 1 7で液体 1を吸引回収することにより、 停電後における液体供給機構 1 0からの液体 1の漏れ等の不都合を防止すること ができる。
また、 吸引管 1 8の途中に、 真空系 9 0側から切換部 1 9側への液体 1の流れ を阻止する逆止弁 9 5を設けたことにより、 何らかの原因で真空系 9 0が動作不 能となった場合においても、 吸引した液体 1が基板 P側に逆流する不都合を防止 することができる。 この場合において、 逆止弁 9 5を切換部 1 9に近い位置に設 けて、 逆止弁 9 5と切換部 1 9との間の吸引管 1 8の吸引路の容積を可能な限り 小さくすることで、 仮に液体 1が基板 P側に逆流する不都合が生じても、 その液 体 1の量を最小限に抑えることができる。
なお本実施形態においては、 液浸露光終了後や商用電源 1 0 0が停電したとき に切換部 1 9が作動するように説明したが、 基板 Pの液浸露光中に、 例えば液体 回収機構 2 0が何らかの原因で動作不能となり、 基板 P上の液体 1を回収できな い場合、 切換部 1 9を作動して液体供給機構 1 0の第 3液体回収機構 1 7で液体 1を吸引回収するようにしてもよい。 このとき、 液体回収機構 2 0による液体回 収量を検出可能な流量センサを例えば回収管 2 4に設けておけば、 前記流量セン サの検出結果に基づいて、液体回収機構 2 0の動作状況を把握することができる。 制御装置 C O N Tは、 前記流量センサの検出結果に基づいて、 液体回収量が所定 値以下になったと判断したとき、 液体供給機構 1 0の液体供給部 1 1による液体 供給動作を停止するとともに、 切換部 1 9を作動して第 3液体回収機構 1 7で液 体 1を吸引回収する。 このように、 液体回収機構 2 0の液体回収動作に異常が生 じた場合においても、 切換部 1 9を作動して液体供給機構 1 0の第 3液体回収機 構 1 7で液体 1を吸引回収することで、 液体 1の基板 P外側への漏出や飛散を防 止でき、 機械部品の鲭ぴゃ電子機器 （基板ステージ P S Tを動かすリニアモータ などの駆動装置ゃフォトマルなどのセンサ等) の漏電等の不都合の発生を防止す ることができる。
また、 基板 Pを支持する基板ステージ P S Tと投影光学系 P Lとの位置関係の 異常が検出されたときに、液体供給機構 1 0による液体供給を停止するとともに、 第 3液体回収機構 1 7による液体 1の吸引動作を開始するようにしてもよい。 こ こで、 基板ステージ P S Tと投影光学系 P Lとの異常な位置関係とは、 投影光学 系 P Lの下に液体 1を保持できない状態であり、 Z軸方向及び X Y方向のうちの 少なくとも一方の位置関係の異常を含む。
つまり、 例えば液体供給機構 1 0や液体回収機構 2 0の動作が正常であっても、 基板ステージ P S Tの動作に異常が生じ、 基板ステージ P S Tが投影光学系 P L に対する所望位置に対して X Y方向 （あるいは Z方向） に関してずれた位置に配 置された場合、 投影光学系 P Lと基板ステージ P S Tに支持された基板 Pとの間 に液体 1の液浸領域 A R 2が良好に形成できない状態 （投影光学系 P Lの下に液 体 1を保持できない状態） が生じる。 この場合、 液体 1が基板 Pの外側や基板ス テージ P STの外側に漏洩したり、 基板ステージ P STの移動鏡 45に液体 1が かかる状況が発生する。 すると、 液体回収機構 20は所定量の液体 1を回収でき ないため、 制御装置 CONTは、 前記回収管 24などに設けられた流量センサの 検出結果に基づいて異常が生じたことを検出することができる。 制御装置 CON Tは、 その異常を検出したときに、 切換部 1 9を作動して、 液体供給機構 1 0に よる液体供給動作を停止するとともに、 液体供給機構 1 0の第 3液体回収機構 1 7を使って液体 1を吸引回収する。
なお、 投影光学系 PLに対する基板ステージ P STの位置関係の異常を検出す るために、 液体回収機構 20の回収管 24などに設けた流量センサの検出結果を 用いずに、 例えば干渉計 46により基板ステージ P STの XY方向の位置を検出 し、 その位置検出結果に基づいて、 位置関係の異常を検出することができる。 制 御装置 CONTは、 干渉計 46による基板ステージ位置検出結果と予め設定され ている許容値とを比較し、 干渉計 46のステージ位置検出結果が前記許容値を超 えたときに、 液体 1の供給動作の停止や切換部 1 9の作動等を行うようにしても よい。 また、 基板 P表面の Z軸方向の位置を検出するフォーカス検出系により基 板 Pの Z軸方向の位置を検出し、 フォーカス検出系によるステージ位置検出結果 と予め設定されている許容値とを比較し、 フォーカス検出系の検出結果が許容値 を超えたときに、 制御装置 CONTは、 液体 1の供給動作の停止や切換部 1 9の 作動等を実行するようにしてもよい。 このように、 制御装置 CONTは、 干渉計 46及びフォーカス検出系を含む基板ステージ位置検出装置の検出結果に基づい て、 投影光学系 PLと基板ステージ P STとの位置関係の異常を検出し、 異常が 検出されたときに、 液体供給動作の停止や切換部 1 9の作動、 及び第 3液体回収 機構 1 7による液体 1の吸引回収等を実行することができる。
なお本実施形態においては、 切換部 1 9は、 供給管 1 5と吸引管 1 8とを切り 換えるように説明したが、 供給管 1 5及び吸引管 1 8の双方に接続されないモー ド （スタンバイモード） を有する構成であってもよい。 ここで、 液体供給機構 1 0のスタンパイモードとは、 液体 1の供給及ぴ回収の双方を行わないモードを含 む。
ところで、 供給口 14 Aと切換部 1 9との間の供給路の断面積は、 液体 1 (本 実施形態では水） の表面張力に基づいて決定されている。 供給路の断面積を液体 1の表面張力に基づいて最適化することにより、 液体供給機構 1 0が液体 1を供 給していないときに、 供給口 1 4 Aから液体 1が漏れ出す （滴り落ちる） 不都合 を更に防止できる。 具体的には、 液体 1が供給口 1 4 Aと切換部 1 9との間の供 給路に残留したとき、 その液体 1の表面張力によって供給路が覆われる程度に、 供給路の断面積が決定される。 すなわち、 断面積 （内径） D 1に設定されている 供給路の内部に液体 1がある場合において、 図 8 ( a ) の模式図に示すように、 液体 1がその表面張力によって供給路を塞いでいる場合、 液体 1に対する供給路 の切換部 1 9側（真空系 9 0側）と供給口 1 4 A側との圧力差が大きくなるため、 その液体 1は良好に吸引回収される。 ところが、 液体 （液滴） 1の表面張力が低 い場合には、 図 8 ( b ) に示すように供給路を塞ぐことができない状況が発生す る可能性があり、 その場合、 液体 （液滴） 1の自重 （重力作用） などによって落 下し、 第 3液体回収機構 1 7に回収されずに、 供給口 1 4 Aより漏出する不都合 が生じる。 そして、 そのような液体 （液滴） 1を吸引回収するには、 第 3液体回 収機構 1 7の吸引力（駆動量）を上昇しなければならず、エネルギーロスとなる。 そこで、 そのような液体 1を第 3液体回収機構 1 7によって良好に吸引回収す るために、液体 1の表面張力に基づいて、供給路の断面積を小さくする。図 9 ( a ) は、 断面積 （内径） D 1より小さい断面積 （内径） D 2を有する供給路に液体 1 がある状態を示す模式図である。 表面張力が低い液体 1であっても、 液体 1の表 面張力に基づいて供給路の断面積を決定することで、 図 9 ( a ) に示すように供 給路を液体 1で塞ぐことができ、 これにより液体 1を良好に吸引回収することが できる。 また、 図 9 ( b ) に示す模式図のように、 小さい断面積 D 2を有する供 給路においては、 液体 （液滴） 1が残留する状況が発生しても、 その液体 1の液 滴は十分に小さいため、 自重 （重力作用） によって落下して供給口 1 4 Aより漏 出することなく、 且つ第 3液体回収機構 1 7の吸引力 （駆動力） を上昇すること なく、 その液体 1の液滴を良好に吸引回収することができる。
また、 上述以外の異常として、 地震の発生が考えられる。 この場合は、 露光装 置本体や露光装置本体の設置場所に加速度センサなどの振動検出器を設けておき、 この加速度センサの出力に基づいて、 液体供給動作を含む露光動作を停止すると ともに、 上述の実施例で説明したような液体回収機構による液体の回収動作およ ぴチャンバ一による温度 ·湿度管理は継続させるようにすればいい。
なお、 振動検出器として、 地震波の中で最も早く伝わり、 初期微動として感じ られる P波を検出する P波検出装置を採用してもよい。
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、 及ぴ投影光学系 P L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 1 9 3 n m程度の露光光 E Lに対する純水 （水） の屈折率 nは ほぼ 1 . 4 4であるため、 露光光 E Lの光源として A r Fエキシマレーザ光 （波 長 1 9 3 n m) を用いた場合、 基板 P上では l Z n、 すなわち約 1 3 4 n m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 . 4 4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 P L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 P Lの先端にレンズ 2が取り付けられているが、 投影光学系 P Lの先端に取り付ける光学素子としては、 投影光学系 P Lの光学特 性、 例えば収差 （球面収差、 コマ収差等） の調整に用いる光学プレートであって もよい。 あるいは露光光 E Lを透過可能な平行平面板であってもよい。 また液体 1の流れによって生じる投影光学系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 E L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、 この場合、 液体 1としては F 2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系ォ ィルゃ過フッ化ポリエーテル （P F P E ) 等のフッ素系の液体であってもよい。 また、 液体 1としては、 その他にも、 露光光 E L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 P L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。
また、 上述の実施形態においては、 投影光学系 P L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、 特開平 6— 1 24873号に開示され 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 光装置や、 特開平 1 0— 303 1 14号に開示されているようなステージ上に所 定深さの液体槽を形成し、 その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適 用可能である。
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ゥェ 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 ラミックウェハ、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、 シリコンウェハ） 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 ンを走查露光するステップ · アンド · スキャン方式の走查型露光装置 （スキヤ- ングステツパ） 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 (ステツパ) 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 ·スティツチ方式の露光装置にも適用できる。
露光装置 EXの種類としては、 基板 Pに半導体素子パターンを露光する半導体 素子製造用の露光装置に限られず、 液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用 の露光装置や、 薄膜磁気ヘッド、 撮像素子 （CCD) あるいはレチクル又はマス ク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。
更に、 マスク Mを用いることなく、 スポッ ト光を投影光学系により投影して基 板 P上にパターンを形成する露光装置にも適用できる。
また、本発明は、特開平 1 0— 1 63099号、特開平 1 0— 214783号、 特表 2000— 505958号などに開示されているツインステージ型の露光装 置に適用することもできる。
基板ステージ P STやマスクステージ MS Tにリユアモータ （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 ょぴ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 P S T、 M S T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 P S T、 M S Tの駆動機構としては、 二次元に磁石を配置した磁石 ュニットと、 二次元にコイルを配置した電機子ュニットとを対向させ電磁力によ り各ステージ P S T、 M S Tを駆動する平面モータを用いてもよい。 この場合、 磁石ュニットと電機子ュニットとのいずれか一方をステージ P S T、 M S Τ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 P S T、 M S Tの移動 面側に設ければよい。
基板ステージ P S Tの移動により発生する反力は、 投影光学系 P Lに伝わらな いように、 特開平 8— 1 6 6 4 7 5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） に逃がしてもよレ、。 マスクステ ージ M S Tの移動により発生する反力は、 投影光学系 P Lに伝わらないように、 特開平 8— 3 3 0 2 2 4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） に逃がしてもよレ、。
移動鏡 4 5を基板ステージに固定する代わりに、 例えば Zステージ （基板ホル ダ） 5 1の端面 （側面） を鏡面加工して得られる反射面を用いても良い。 また、 補助プレート 4 3は凸部としたが、 基板ホルダを Zステージ 5 1に埋め込んで設 けるときは凹部としても良い。 更に基板ホルダは Zステージ 5 1とは別体として もよい。 また、 基板ホルダはピンチャックタイプでも良い。
また、 液体回収機構 2 0の回収管にノーマルクローズバルブを設けて、 停電時 にはパックアップ電¾1により、 真空系 7 0 , 7 4のうち少なくとも真空系 7 0に 電力を供給するだけにしても良い。
以上のように、 本願実施形態の露光装置 E X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： 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 1 0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 2 0 1、 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 2 0 2、 デバイスの基材である基板を製造す るステップ 2 0 3、 前述した実施形態の露光装置 E X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 2 0 4、 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） 2 0 5、 検查ステップ 2 0 6等を経て製造される。
以上、 本発明の好ましい実施の形態を説明したが、 本発明は上記の各実施形態 に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しなレ、範囲で、構成の付加、省略、 置換、 およびその他の変更が可能である。 本発明は前述した説明によって限定さ れることはなく、 添付のクレームの範囲によってのみ限定される。 産業上の利用の可能性
本発明は、投影光学系によりパターン像を基板上に露光する露光装置であって、 前記基板に供給された液体を第 1電源から供給される電力により回収する液体回 収機構と、 少なくとも前記第 1電源の異常時に前記液体回収機構に電力を供給す る第 2電源とを備える露光装置に関する。
本発明によれば、 停電等の電源の異常が生じた場合でも液体の流出を防止する ことができるので、 流出した液体に起因する不都合の発生を防止することができ る。 また、 液体供給不要時において液体供給機構から液体が漏れ出す不都合を防 止することもできる。 したがって、 基板に対して精度良くパターン転写でき、 高 いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。

Claims

請求の範囲
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 であって、
第 1電源から供給される電力によって駆動する駆動部を有する液体回収機構と、 前記第 1電源とは別の第 2電源とを備え、
前記第 1電源の停電時に、 前記駆動部に対する電力の供給が前記第 2電源に切 り替わる露光装置。
2 . 投影光学系によりパターン像を基板上に露光する露光装置であって、
前記基板に供給された液体を第 1電源から供給される電力により回収する液体 回収機構と、
少なくとも前記第 1電源の異常時に前記液体回収機構に電力を供給する第 2電 源とを備える露光装置。
3 .請求項 1又は 2記載の露光装置であって、前記液体回収機構は真空系を備え、 前記第 2電源は、 前記真空系の駆動部に電力を供給する露光装置。
4 . 請求項 1記載の露光装置であって、 前記液体回収機構は、 前記基板上の液体 を回収する露光装置。
5 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 前記液体回収機構は、 前記基板の 外側に流出した液体を回収する露光装置。
6 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 前記第 2電源は、 少なくとも液体 を回収しきれるまで電力の供給を継続する露光装置。
7 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 前記液体回収機構に設けられ、 前 記第 2電源から供給される電力によって駆動される、 液体を検出するための液体 センサを備え、
前記液体センサの検出結果に基づいて、 前記液体回収機構が駆動される露光装
8 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 液体を供給する液体供給機構を備 え、
停電後に前記液体供給機構の液体供給口から排出される液体量に関する情報に 基づいて、 前記液体回収機構が駆動される露光装置。
9 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 液体を供給する液体供給機構を備 え、
前記液体供給機構は、 停電時に液体供給流路を遮断する遮断部を有する露光装
1 0 . 請求項 9記載の露光装置であって、 前記液体供給機構は、 停電後に液体供 給流路に留まっている液体を排出する排出機構を有する露光装置。
1 1 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 液体を供給する液体供給機構を 備え、
前記液体供給機構は、 液体供給流路に留まっている液体を排出する排出機構を 有する露光装置。
1 2 . 請求項 1又は 2記載の露光装置であって、 少なくとも前記投影光学系を収 納するチャンバ一を備え、
前記第 1電源と第 2電源との少なくとも一方を前記チヤンパーの外側に配置し た露光装置。
1 3 . 請求項 1 2記載の露光装置であって、 前記第 2電源により前記チャンバ一 に電力を供給する露光装置。
1 4 . 請求項 1 2記載の露光装置であって、 前記第 1電源及び前記第 2電源とは 異なる第 3電源により前記チヤンバーに電力を供給する露光装置。
1 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 置であって、
液体を供給する液体供給機構を備え、
前記液体供給機構は、 停電後に液体供給流路に留まっている液体を排出する排 出機構を有する露光装置。
1 6 . 投影光学系と基板との間を液体で満たし、 前記投影光学系と前記液体とを 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 光装置であって、
前記液体を供給する液体供給流路を有した液体供給機構を備え、
前記液体供給機構は、 異常時に前記液体供給流路を遮断する遮断部を有する露
1 7 . 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 置であって、
液体を供給する液体供給機構を備え、
前記液体供給機構は、 停電時に液体供給流路に残存している液体の有無を検出 'サを有する露光装置。
1 8 . 基板に供給された液体を第 1電源から供給される電力により回収する液体 回収機構を備えた液体回収装置であって、
少なくとも前記第 1電源の異常時に前記液体回収機構に電力を供給する第 2電 源を備えた液体回収装置。
1 9 . 請求項 1 8記載の液体回収装置であって、 前記第 2電源は、 前記第 1電源 とともに前記液体回収機構に電力を供給する液体回収装置。
2 0 . 請求項 1 8記載の液体回収装置であって、 前記第 2電源は、 前記第 1電源 の電圧変動に応じて前記液体回収機構に電力を供給する液体回収装置。
2 1 . 投影光学系と基板との間に液体を供給し、 前記投影光学系と前記液体とを 介して前記基板にパターンを露光する露光方法であって、
第 1電源から供給される電力を用いて液体回収機構により前記液体を回収する ステップと、
少なくとも前記第 1電源の異常時に前記第 1電源とは異なる第 2電源から供給 される電力を用いて前記液体回収機構により前記液体を回収するステップと、 を 含む露光方法。
2 2 . 請求項 2 1記載の露光方法であって、 前記液体回収機構は複数であり、 前記第 2電源は前記複数の液体回収機構に電力を供給する露光方法。
2 3 . 投影光学系によりパターン像を基板上に露光する露光装置であって、 前記投影光学系と前記基板との間へ液体を供給する供給路を有した液体供給機 構を備え、 前記液体供給機構に前記液体を吸引する吸引路を有した吸引部を設け
2 4 . 請求項 2 3記載の露光装置であって、 前記供給路と前記吸引路とを切り換 える切換部を設けた露光装置。
2 5 . 請求項 2 4記載の露光装置であって、 前記切換部は、 露光装置の異常時に 前記吸引路に接続される露光装置。
26. 請求項 23記載の露光装置であって、 前記吸引路には逆止弁が設けられて いる露光装置。
27. 請求項 23記載の露光装置であって、 前記供給路の断面積は、 前記液体の 表面張力に基づいて決定されている露光装置。
28. 投影光学系と基板との間へ液体を供給する液体供給機構を有し、 前記投影 光学系によりパターン像を前記基板上に露光する露光方法であって、
前記露光の処理状態に応じて、 前記液体供給機構から前記液体を吸引するステ ップを含む露光方法。
29. 請求項 28記載の露光方法であって、 前記液体供給機構が前記液体を供給 していないときに前記液体供給機構から前記液体を吸引する露光方法。
30. 請求項 28記載の露光方法であって、 前記露光の処理において異常が生じ た際に、 前記液体供給機構から前記液体を吸引する露光方法。
3 1. 請求項 1、 2、 1 5、 1 6、 1 7、 23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。
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