WO2005122220A1 - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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WO2005122220A1
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substrate
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exposure
immersion mechanism
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Hiroyuki Nagasaka
Minoru Onda
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Nikon Corporation
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Definitions

  • Exposure apparatus Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
  • the present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method that expose a substrate through a liquid.
  • Semiconductor devices and liquid crystal display devices are manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate.
  • An exposure apparatus used in this photolithography process includes a mask stage that supports a mask and a substrate stage that supports the substrate, and the mask pattern is transferred via a projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. Transfer to the substrate.
  • higher resolution of the projection optical system is desired.
  • the resolution of the projection optical system becomes higher as the exposure wavelength used is shorter and the numerical aperture of the projection optical system is larger. For this reason, the exposure wavelength used in the exposure apparatus has become shorter year by year, and the numerical aperture of the projection optical system has also increased.
  • the mainstream exposure wavelength is 248 nm for KrF excimer lasers, and 193 nm for ArF excimer lasers with shorter wavelengths is also being put into practical use. Also, when performing exposure, the focal depth (D0F) is as important as the resolution. Resolution R and depth of focus ⁇ are each expressed by the following equations.
  • ⁇ is the exposure wavelength
  • ⁇ is the numerical aperture of the projection optical system
  • k and k are process coefficients.
  • the immersion exposure apparatus As disclosed in the above-mentioned International Publication No. 99Z49504, it is disposed closest to the image plane among a plurality of elements (optical elements) constituting the projection optical system.
  • the liquid in the liquid immersion area formed on the substrate contacts the optical element.
  • the optical element arranged in the will be contaminated. Contamination of an optical element may cause inconveniences such as a decrease in the light transmittance of the optical element or a distribution in the light transmittance, which may lead to deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy via the projection optical system.
  • WO 99/49504 also discloses a scanning exposure apparatus that exposes a pattern formed on a mask on the substrate while moving the mask and the substrate synchronously in the scanning direction.
  • a scanning exposure apparatus is required to increase the scanning speed (scanning speed) for the purpose of improving device productivity.
  • the scanning speed is increased, it may be difficult to maintain the immersion area in a desired size.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and uses an exposure apparatus that can prevent deterioration of exposure accuracy and measurement accuracy due to contamination of an element (optical element), and the exposure apparatus.
  • An object is to provide a device manufacturing method.
  • Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method for maintaining the immersion region in a desired state, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
  • the present invention employs the following configurations corresponding to FIGS. 1 to 16 shown in the embodiments.
  • the parenthesized symbol attached to each element is the element's It is only an illustration and does not limit each element.
  • an exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the liquid (LQ1), First element closest to the image plane (LS
  • a projection optical system having a plurality of elements (LS1 to LS7) including a first element (LSI) and a second element (LS2) close to the image plane, the first element (LSI) Is arranged so as to face the surface of the substrate (P) and is arranged so as to face the first surface (T1) through which the exposure light (EL) passes and the second element (LS2). ) Passes through the second surface (T2), and the first element (LSI) and second element (LS2) are supported in a substantially stationary state with respect to the optical axis (AX) of the projection optical system (PL).
  • Liquid (L Q2) is filled between the second surface (T2) of the first element (LSI) and the second element (LS2), and the first surface on the first surface (T1) side of the first element (LSI). Liquid (LQ1) and second side (T
  • An exposure apparatus (EX) is provided in which the substrate (P) is exposed by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the second liquid (LQ2) on the 2) side.
  • the space between the first surface of the first element and the substrate is filled with the first liquid, and the space between the second surface of the first element and the second element is filled with the second liquid.
  • the substrate can be exposed satisfactorily in a state where a large image-side numerical aperture of the projection optical system PL is secured.
  • the first liquid on the first surface side comes into contact with the substrate, the first surface side of the first element is likely to be contaminated, but the first surface side and the second surface side of the first element are increased. Since each of these is filled with a liquid, the first element can be easily replaced.
  • the second liquid locally forms an immersion region only on a part of the second surface of the first element including the region through which the exposure light passes. Leakage of the second liquid from the surroundings can be prevented. Accordingly, it is possible to prevent the deterioration of the machine parts around the first element due to the leaked second liquid.
  • the liquid can be prevented from entering the support portion that supports the first element. Inferiority Can be prevented.
  • the second liquid locally forms an immersion area on the second surface, for example, the second liquid does not come into contact with a support portion that supports the element. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as contamination of impurities generated from the support portion and the like with respect to the second liquid forming the liquid immersion region. Therefore, the exposure process and the measurement process can be performed satisfactorily while maintaining the cleanliness of the second liquid.
  • the first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate), for example, a transparent member disposed closest to the image plane is connected to the projection optical system. Even if it does not contribute to image performance at all, the transparent member is regarded as the first element.
  • the first element and the second element in the present invention are supported in a substantially stationary state with respect to the optical axis (exposure light) of the projection optical system, but at least one of the first element and the second element is located at the position. Even if it is supported so that it can be moved minutely to adjust its posture, it is considered to be "supported in a substantially stationary state".
  • an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via a liquid (LQ1).
  • a projection optical system (PL) having a plurality of elements (LS1 to LS7) including a first element (LSI) closest to the surface and a second element (LS2) next to the image surface following the first element (LSI)
  • the first element (LSI) is arranged so as to face the surface of the substrate (P) and faces the first surface (T1) through which the exposure light (EL) passes and the second element (LS2).
  • the outer surface (T3) of the second element (LS2) facing the first element (LSI) (D3) has a second surface (T2) through which the exposure light (EL) passes.
  • the first element (LS 1) and the second element (LS 2) that are smaller than the outer diameter (D2) of the second surface (T2) of the first element (LSI) are the optical axes of the projection optical system (PL).
  • (AX) is supported almost stationary, and the first The exposure light (EL) is incident on the substrate (P) through the first liquid (LQ1) on the first surface (T1) side of the rement (LSI) and the second liquid (LQ2) on the second surface (T2) side.
  • An exposure apparatus (EX) is provided that is irradiated to expose the substrate (P).
  • the outer diameter (D3) of the facing surface of the second element facing the first element is the first.
  • the outer diameter (D2) of the second surface of the element is smaller, cover the opposite surface with the second liquid, and on the second surface of the first element, the size corresponding to the surface of the second element
  • the immersion area can be formed locally. Therefore, the second liquid from around the second surface of the first element Leakage can be prevented, and deterioration of the machine parts around the first element due to the leaked second liquid can be prevented. Further, by locally forming the liquid immersion region of the second liquid on the second surface of the first element, for example, liquid can be prevented from entering the support portion supporting the first element, and the support Deterioration of the part can be prevented. Further, since the second liquid locally forms an immersion area on the second surface, it does not contact, for example, a support portion that supports the element.
  • the second liquid forming the liquid immersion region it is possible to prevent inconveniences such as contamination of impurities generated from the support portion or the like with respect to the second liquid forming the liquid immersion region. Therefore, the cleanliness of the second liquid can be maintained. Then, the exposure light is irradiated onto the substrate through the second liquid in the immersion region locally formed on the second surface and the first liquid in the immersion region formed on the first surface side. As a result, it is possible to successfully expose the substrate with a large image-side numerical aperture of the projection optical system. In addition, since each of the first surface side and the second surface side of the first element is filled with the liquid, the first element can be easily replaced. Therefore, it is possible to replace only the contaminated first element with a clean one, and to perform exposure and measurement through the projection optical system and the liquid having the clean first element well. it can.
  • the first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate), for example, the transparent member disposed closest to the image plane is connected to the projection optical system. Even if it does not contribute to the image performance at all, the transparent member is regarded as a part of the projection optical system as the first element.
  • the first element and the second element are supported in a substantially stationary state with respect to the optical axis (exposure light) of the projection optical system, but at least one of the first element and the second element is located at the position. Even if it is supported so that it can be moved slightly to adjust its posture, it is regarded as being “substantially stationary”.
  • an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) through the first liquid (LQ1).
  • Projection optics including a plurality of elements (LS1 to LS7) and having a first element (LSI) closest to the image plane and a first element (LSI) next to the image plane and a second element (LS2) System (PL) and a first immersion mechanism (such as 11) for supplying the first liquid (LQ1), and the first element (LSI) faces the surface of the substrate (P)
  • the exposure light the first surface (T1) through which the EU passes and the second element ( LS2), and has a second surface (T2) substantially parallel to the first surface (T1), and the outer diameter (D2) of the second surface (T2) of the first element (LSI)
  • the outer diameter of the second surface of the first element is larger than the outer diameter of the first surface, when the first element is supported by the support portion, the first element is supported.
  • the support portion can be provided at a position away from the optical axis of the first element (end of the second surface). Therefore, it is possible to prevent interference between the member and the device placed around the first element and the support part.
  • the degree of freedom of arrangement and design of the members can be improved.
  • the outer diameter of the first surface of the first element is sufficiently smaller than the second surface, the size of the liquid immersion area formed between the first surface and the substrate by the first liquid immersion mechanism is reduced. Can be smaller
  • the first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate), for example, the transparent member disposed closest to the image plane is connected to the projection optical system. Even if it does not contribute to the image performance at all, the transparent member is regarded as a part of the projection optical system as the first element.
  • a non-refractive power transparent member for example, a plane parallel plate
  • an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via a first liquid (LQ1).
  • the first immersion mechanism (11 etc.) that brings the first liquid onto the substrate, and the first element (LSI) closest to the image plane and the second element (LS2) closest to the image plane after the first element (LSI)
  • Projection optical system (PL) having a plurality of elements (LS1 to LS7) including the first element (LSI) so that the first surface (T1) faces the surface of the substrate (P)
  • the second surface (T2) is arranged to face the second element (LS2), and the first surface (T1) of the first element (LSI) on the optical axis (AX) of the projection optical system (PL)
  • the distance (HI) to the second surface (T2) is 15 mm or more, and exposure light is irradiated onto the substrate (P) via the first liquid (LQ1) on the first surface (T
  • the distance between the first surface and the second surface of the first element that is, the first element Since the thickness of the first element is 15 mm or more and the first element is made thicker, the degree of freedom of the position of the components placed around the first element is increased. And the support portion can be prevented from interfering with each other. For this reason, it is possible to improve the degree of freedom in designing the member and the device, and thereby it is possible to provide a support portion for supporting the first element at a position away from the optical axis of the first element.
  • the size of the immersion area of the first liquid can be reduced by improving the degree of freedom in the arrangement and design of the immersion mechanism for forming the immersion area of the first liquid. It can be done.
  • the substrate can be satisfactorily exposed while ensuring a large image-side numerical aperture of the projection optical system. Since each of the first surface side and the second surface side of the first element is filled with the liquid, the first element can be easily replaced. Therefore, it is possible to replace only the contaminated first element with a clean one, and it is possible to satisfactorily perform exposure and measurement through the projection optical system and the liquid provided with the clean first element. In addition, by making the first element 15 mm or more, it is possible to suppress the shape change of the first element caused by the force received from the liquid. Therefore, it is possible to maintain the high imaging performance of the projection optical system.
  • the first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate), for example, the transparent member disposed closest to the image plane is connected to the projection optical system. Even if it does not contribute to the image performance at all, the transparent member is regarded as a part of the projection optical system as the first element.
  • a non-refractive power transparent member for example, a plane parallel plate
  • an exposure apparatus that exposes a substrate by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) through the first liquid (LQ1).
  • the first immersion mechanism (such as 11) that brings the liquid (LQ1) onto the substrate (P), the first element (LSI) that is closest to the image plane, and the first element are next to the image plane.
  • a projection optical system (PL) having a plurality of elements including a second element (LS2), and the first element is disposed so as to face the surface of the substrate and the exposure light passes therethrough.
  • the first element has a first surface (T1) and a second surface (T2) that is arranged to face the second element and through which exposure light passes, and the first element on the optical axis (AX) of the projection optical system.
  • First side The distance between (Tl) and the second surface (T2) is greater than the distance between the first surface (T1) of the first element and the surface of the substrate ( ⁇ ) on the optical axis ( ⁇ ) of the projection optical system.
  • An exposure apparatus (EX) is provided in which exposure light is irradiated onto the substrate to expose the substrate.
  • the substrate is satisfactorily exposed in a state where a large image-side numerical aperture of the projection optical system is secured by irradiating the substrate with exposure light through the first liquid and the second liquid. can do.
  • the first element is made thicker, it is possible to provide a support part that supports the first element at a position away from the optical axis, and the degree of freedom in the arrangement of components and devices placed around the first element. Increase.
  • the shape change of the first element caused by the force received from the liquid can be suppressed. Therefore, it is possible to maintain the high imaging performance of the projection optical system.
  • an exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the first liquid (LQ1).
  • First liquid (LQ1) is brought onto the substrate (P), and the first liquid immersion mechanism (such as 11) forms the liquid immersion area (LR1) of the first liquid (LQ1) on a part of the substrate (P).
  • a projection optical system having a plurality of elements including a first element (LSI) closest to the image plane, a second element (LS2) next to the image plane next to the first element,
  • the first element is disposed so as to face the surface of the substrate, and the first surface (T1) through which the exposure light passes, and the second surface (face through which the exposure light passes) is disposed so as to face the second element (T1).
  • the first immersion mechanism has a flat liquid contact surface (72D) arranged to face the surface of the substrate, and the liquid contact surface is the first surface of the first element.
  • the substrate is arranged so as to surround the optical path of light, and the substrate is interposed between the first liquid (LQ1) between the first element and the substrate and the second liquid (LQ2) between the first element and the second element.
  • An exposure apparatus (EX) is provided in which exposure light is irradiated on the substrate to expose the substrate.
  • the substrate is exposed well with a large image-side numerical aperture of the projection optical system secured by irradiating the substrate with exposure light through the first liquid and the second liquid. can do.
  • a flat liquid contact surface is disposed between the first element and the substrate around the optical path of the exposure light so as to face the surface of the substrate, the light between the first element and the substrate It is possible to keep filling the path with the first liquid without fail.
  • a projection optical system including a first element (LSI) closest to the image plane and a second element (LS2) closest to the image plane next to the first element.
  • a liquid (LQ 1) to expose the substrate by irradiating the substrate (P) with exposure light, and the first surface (T1) facing the substrate of the first element is the first surface.
  • the surface of the second element facing the first element T3) smaller than the second surface (T2) facing the second element of the element is smaller than the second surface (T2) of the first element.
  • the first liquid (LQ1) is brought between the first element (LSI) and the substrate (P)
  • the second liquid (LQ2) is brought between the first element (LSI) and the second element (LS2).
  • an exposure method including exposing a substrate by irradiating the substrate with exposure light via a first liquid (LQ1) and a second liquid (LQ2).
  • the optical path between the first element and the second element can be reliably filled with the second liquid, and the substrate is irradiated with the exposure light through the first liquid and the second liquid.
  • the substrate can be satisfactorily exposed in a state where a large image-side numerical aperture of the projection optical system is secured.
  • a device manufacturing method using the above exposure apparatus or exposure method According to the present invention, good exposure accuracy and measurement accuracy can be maintained, so that a device having a desired performance can be manufactured.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the vicinity of a nodular member.
  • Fig. 3 is a perspective view of the nosole member as viewed from below.
  • FIG. 4 is a side sectional view showing the vicinity of a nodular member.
  • FIGS. 5 (a) and 5 (b) are views for explaining a second immersion mechanism.
  • FIG. 6 is a plan view showing a second surface of the first element.
  • FIG. 7 is a view for explaining a recovery operation of the second liquid by the second liquid immersion mechanism.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are schematic diagrams for explaining the liquid recovery operation of the first immersion mechanism according to the present invention.
  • FIGS. 9 (a) and 9 (b) are schematic views showing a comparative example of the liquid recovery operation.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the first element.
  • Fig. 11 is a perspective view of a modified example of the nosole member as viewed from below.
  • Fig. 12 is a cross-sectional view of a principal part showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a principal part showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing process.
  • FIG. 16 is a view for explaining a recovery operation of the first liquid recovery mechanism in another embodiment of the present invention.
  • Exposure light EX ... Exposure apparatus, HR1 ... First area, HR2 ... Second area, LQ1 ... First liquid, LQ2 ... Second liquid, LR1 ... First immersion area, LR2 ... First 2 immersion area, LS:!
  • FIG. 1 is a schematic block diagram that shows the exposure apparatus of the present embodiment.
  • an exposure apparatus EX includes a mask stage MST that can move while holding a mask M, a substrate stage PST that can move while holding a substrate P, and a mask M that is held by the mask stage MST.
  • Optical illumination system IL that illuminates with exposure light EL
  • projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of mask M illuminated with exposure light EL onto substrate P held by substrate stage PST
  • an exposure device It has a control device CONT that controls the overall operation of EX.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially increase the depth of focus.
  • the first liquid LQ is formed between the lower surface T1 of the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL and the substrate P.
  • a first immersion mechanism 1 for filling with 1 is provided.
  • the substrate P is provided on the image plane side of the projection optical system PL, and the lower surface T1 of the first optical element LSI is disposed so as to face the surface of the substrate P.
  • the first liquid immersion mechanism 1 was supplied by the first liquid supply mechanism 10 that supplies the first liquid LQ 1 between the lower surface T1 of the first optical element LS 1 and the substrate P, and the first liquid supply mechanism 10.
  • a first liquid recovery mechanism 20 that collects the first liquid LQ1.
  • the operation of the first immersion mechanism 1 is controlled by the control device CONT.
  • the exposure apparatus EX is for filling the space between the first optical element LSI and the second optical element LS2 near the image plane of the projection optical system PL after the first optical element LSI with the second liquid LQ2.
  • a second immersion mechanism 2 is provided.
  • the second optical element LS2 is arranged above the first optical element LSI. That is, the second optical element LS2 is disposed on the light incident surface side of the first optical element LSI, and the upper surface T2 of the first optical element LSI is disposed so as to face the lower surface T3 of the second optical element LS2. Yes.
  • the second liquid immersion mechanism 2 includes a second liquid supply mechanism 30 that supplies the second liquid LQ2 between the first optical element LSI and the second optical element LS2, and the second liquid supply mechanism 30 that supplies the second liquid LQ2. And a second liquid recovery mechanism 40 that recovers the liquid LQ2.
  • the operation of the second immersion mechanism 2 is controlled by the control device CONT.
  • the first optical element LSI is a non-refractive parallel plane plate capable of transmitting the exposure light IL, and the lower surface T1 and the upper surface T2 of the first optical element LSI are substantially parallel. is there .
  • the projection optical system PL including the first optical element LSI, has imaging characteristics such as aberration within a predetermined allowable range.
  • the space (first space) K1 between the first optical element LSI and the substrate P and the space (second space) between the i-th optical element LSI and the second optical element LS2 ) K2 is an independent space.
  • the control device CONT is configured to supply and recover the first liquid L Q1 to the first space K1 by the first immersion mechanism 1, and supply the second liquid LQ2 to the second space K2 by the second immersion mechanism 2.
  • the collection operation can be performed independently of each other, and the first space K1 and The liquid (LQ1, LQ2) does not enter or exit from one side of the second space K2.
  • the exposure apparatus EX is disposed on the first optical element LS 1 and its image plane side using the first immersion mechanism 1 while projecting at least the pattern image of the mask M onto the substrate P.
  • the first liquid LQ1 is filled with the substrate P to form the first immersion region LR1
  • the second immersion mechanism 2 is used to form the first liquid LQ1 between the first optical element LSI and the second optical element LS2.
  • Fill 2 liquid LQ2 to form 2nd immersion area LR2.
  • the exposure apparatus EX locally places the first immersion region LR1 larger than the projection region AR and smaller than the substrate P on a part of the projection optical system PL including the projection region AR.
  • the local immersion method is used.
  • the exposure apparatus EX includes the second immersion area of the second liquid LQ2 only in a part of the upper surface T2 of the first optical element LSI including the area AR ′ through which the exposure light EL passes. Form AR 2 locally.
  • the exposure apparatus EX uses the projection optical system PL, the second liquid LQ2 in the second immersion area LR2, and the first liquid LQ1 in the first immersion area LR1 to transmit the exposure light EL that has passed through the mask M to the substrate P.
  • the pattern of mask M is projected and exposed to substrate P by irradiating
  • a nozzle member 70 which will be described in detail later, is disposed in the vicinity of the image plane of the projection optical system PL, specifically, in the vicinity of the optical element LSI at the image plane side end of the projection optical system PL.
  • the nozzle member 70 is an annular member provided so as to surround the front end portion of the projection optical system PL above the substrate P (substrate stage PST). In the present embodiment, the nozzle member 70 constitutes a part of the first immersion mechanism 1.
  • the exposure apparatus EX scanning exposure is performed in which the mask M and the substrate P are synchronously moved in mutually different directions (reverse directions) in the scanning direction and the pattern formed on the mask M is exposed to the substrate.
  • a device so-called scanning stepper
  • the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction
  • the synchronous movement direction (the strike direction) of the mask M and the substrate P in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction.
  • the direction perpendicular to the Z-axis direction and X-axis direction (non-running direction) is the Y-axis direction.
  • the rotation (inclination) directions around the X, Y, and Z axes are the ⁇ , 0 ⁇ , and 02 directions, respectively.
  • the exposure apparatus ⁇ is installed on the base BP provided on the floor and on the base BP.
  • Main column 9 is provided.
  • the main column 9 is formed with an upper step 7 and a lower step 8 that protrude inward.
  • the illumination optical system IL illuminates the mask M supported by the mask stage MST with the exposure light EL, and is supported by the support frame 3 fixed to the upper part of the main column 9.
  • the illumination optical system IL includes an exposure light source that emits exposure light EL, an optical cannula integrator that equalizes the illuminance of the exposure light EL emitted from the exposure light source, and an optical cannula integrator. It has a condenser lens that collects the exposure light EL, a relay lens system, and a variable field stop that sets the illumination area on the mask M by the exposure light EL in a slit shape. The predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL.
  • the exposure light EL emitted from the exposure light source includes, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp.
  • DUV light far ultraviolet light
  • KrF excimer laser light wavelength 248 nm
  • ArF excimer laser light wavelength 193nm
  • F laser light wavelength 1
  • Vacuum ultraviolet light such as 57 nm
  • ArF excimer laser light is used.
  • pure water is used as the first liquid LQ1 supplied from the first liquid supply mechanism 10 and the second liquid LQ2 supplied from the second liquid supply mechanism 30. That is, in the present embodiment, the first liquid LQ1 and the second liquid LQ2 are the same liquid. Pure water can transmit not only ArF excimer laser light, but also far ultraviolet light (DUV light) such as emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from mercury lamps and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). It is.
  • DUV light far ultraviolet light
  • Mask stage MST is movable while holding mask M.
  • the mask stage MST holds the mask M by vacuum suction (or electrostatic suction).
  • a plurality of gas bearings (air bearings) 85 which are non-contact bearings, are provided on the lower surface of the mask stage MST.
  • the mask stage MST is supported by the air bearing 85 on the upper surface (guide surface) of the mask surface plate 4 in a non-contact manner.
  • openings MK1 and MK2 through which the pattern image of the mask M passes are formed.
  • the mask surface plate 4 is supported on the upper step 7 of the main column 9 via a vibration isolator 86.
  • the mask stage MST is connected to the main column 9 (above) via the anti-vibration device 86 and the mask surface plate 4.
  • the structure is supported by the side step 7).
  • the anti-vibration device 86 vibrationally separates the mask surface plate 4 and the main column 9 so that the vibration of the main column 9 is not transmitted to the mask surface plate 4 that supports the mask stage MST.
  • the mask stage MST is driven by a mask stage driving device MSTD including a linear motor and the like controlled by the control device CONT. It can move two-dimensionally in the plane perpendicular to the optical axis AX, that is, the XY plane, and can rotate slightly in the ⁇ Z direction.
  • the mask stage MST can move at a specified speed in the X-axis direction, and the movement stroke in the X-axis direction is sufficient so that the entire surface of the mask M can cross at least the optical axis AX of the projection optical system PL. have.
  • a movable mirror 81 that moves together with the mask stage MST is provided on the mask stage MST.
  • a laser interferometer 82 is provided at a position facing the moving mirror 81.
  • the position of the mask M on the mask stage MST in the two-dimensional direction and the rotation angle in the ⁇ Z direction are measured in real time by the laser interferometer 82.
  • the measurement result of the laser interferometer 82 is output to the control device CONT.
  • the control device CONT drives the mask stage driving device MSTD based on the measurement result of the laser interferometer 82, and controls the position of the mask M held by the mask stage MST.
  • Projection optical system PL projects and exposes the pattern of mask M onto substrate ⁇ at a predetermined projection magnification ⁇ .
  • the projection optical system PL is composed of a plurality of optical elements LS 1 to LS7 including the first optical element LS I provided at the front end portion on the substrate P side, and the plurality of optical elements LS 1 to LS7 are the lens barrel PK. It is supported by.
  • the projection optical system PL is a reduction system with a projection magnification i3 of 1/4, 1/5, or 1Z8, for example.
  • the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system.
  • the projection optical system PL may be a reflection / refraction system including a refraction element and a reflection element, a refraction system not including a reflection element, or a reflection system not including a refraction element.
  • the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL is incident on the projection optical system PL from the object plane side, passes through the plurality of optical elements LS7 to LS1, and then is emitted from the image plane side of the projection optical system PL. Reach on board P.
  • the exposure light EL passes through each of the plurality of optical elements LS7 to LS3, then passes through a predetermined region on the upper surface T4 of the second optical element LS2, and is After passing through a predetermined area of the surface T3, it enters the second immersion area LR2.
  • the exposure light EL that has passed through the second immersion area LR2 passes through a predetermined area on the upper surface 2 of the first optical element LSI, then passes through a predetermined area on the lower surface T1, and then enters the first immersion area LR1. Reach on board P.
  • a flange PF is provided on the outer periphery of the lens barrel PK that holds the projection optical system PL, and the projection optical system PL is supported by the lens barrel surface plate 5 via the flange PF.
  • the lens barrel surface plate 5 is supported on the lower step portion 8 of the main column 9 via a vibration isolator 87. That is, the projection optical system PL is configured to be supported by the main column 9 (lower step 8) via the vibration isolator 87 and the lens barrel surface plate 5.
  • the anti-vibration device 87 vibrationally separates the lens barrel base plate 5 and the main column 9 so that the vibration of the main column 9 is not transmitted to the lens barrel base plate 5 that supports the projection optical system PL. Yes.
  • the substrate stage PST is movable while supporting a substrate holder PH that holds the substrate P.
  • the substrate holder PH holds the substrate P by, for example, vacuum suction.
  • a plurality of gas bearings (air bearings) 88 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the substrate stage PST.
  • the substrate stage PST is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) of the substrate surface plate 6 by an air bearing 88.
  • the substrate surface plate 6 is supported on the base BP via a vibration isolator 89.
  • the vibration isolator 89 prevents the vibration of the base BP (floor surface) and the main column 9 from being transmitted to the substrate surface plate 6 that supports the substrate stage PST, the substrate surface plate 6, the main column 9 and the base BP ( The floor surface is separated vibrationally.
  • the substrate stage PST is driven on the substrate surface plate 6 in a state where the substrate P is held via the substrate holder PH by driving the substrate stage driving device PSTD including a linear motor controlled by the control device CONT. It can move two-dimensionally in the XY plane and can rotate in the ⁇ Z direction. Furthermore, the substrate stage PST can also be moved in the Z-axis direction, ⁇ X direction, and ⁇ Y direction.
  • a movable mirror 83 that moves with respect to the projection optical system PL together with the substrate stage PST is provided.
  • a laser interferometer 84 is provided at a position facing the movable mirror 83. The position and rotation angle of the substrate P on the substrate stage PST in the two-dimensional direction are measured in real time by the laser interferometer 84.
  • the exposure apparatus EX detects positional information of the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST. Equipped with a focus leveling detection system.
  • Focus leveling detection system an oblique incidence method in which the surface of the substrate P is irradiated with detection light from an oblique direction, a method using a capacitance type sensor, or the like can be employed.
  • the position information in the Z-axis direction on the surface of the substrate P and the tilt information in the ⁇ X and ⁇ Y directions of the substrate P are detected through the first liquid LQ1 or without the first liquid LQ1.
  • the surface information on the surface of the substrate P may be detected at a position away from the projection optical system PL.
  • An exposure apparatus that detects surface information on the surface of the substrate P at a position distant from the projection optical system PL is disclosed in, for example, US Pat. No. 6,674,510, and is available in a country designated or selected in this international application. To the extent permitted by law, the content of this document is incorporated into the text.
  • the measurement result of the laser interferometer 84 is output to the control device CONT.
  • the detection result of the focus leveling detection system is also output to the control device CONT.
  • the control device CONT drives the substrate stage drive device PSTD based on the detection result of the focus leveling detection system, controls the focus position and tilt angle of the substrate P, and projects the surface of the substrate P to the projection optical system.
  • the position of the substrate 3 is controlled in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the measurement result of the laser interferometer 84 as well as adjusting to the PL image plane.
  • a recess 90 is provided on the substrate stage PST, and a substrate holder PH for holding the substrate P is disposed in the recess 90.
  • the upper surface 91 of the substrate stage PST other than the recess 90 is a flat surface (flat portion) that is substantially the same height (level) as the surface of the substrate P held by the substrate holder PH.
  • the upper surface of the movable mirror 83 is also substantially flush with the upper surface 91 of the substrate stage PST.
  • the upper surface 91 that is substantially flush with the surface of the substrate P is provided around the substrate P, there is a stepped portion outside the edge portion of the substrate P even when the edge region of the substrate P is subjected to immersion exposure. Since there is almost no force S, it is possible to hold the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL and to form the immersion area LR1 well. If the immersion region LR1 can be maintained, there may be a step between the surface of the substrate P and the upper surface 91 of the substrate stage PST. In addition, there is a gap of about 0.:! To 2 mm between the edge part of the substrate P and the flat surface (upper surface) 91 provided around the substrate P.
  • the first liquid supply mechanism 10 of the first immersion mechanism 1 supplies the first liquid LQ1 to the first space K1 between the first optical element LSI of the projection optical system PL and the substrate P.
  • a first liquid supply unit 11 capable of delivering the first liquid L Q1 and a first supply pipe 13 connected to one end of the first liquid supply unit 11 are provided. The other end of the first supply pipe 13 is connected to the nozzle member 70.
  • the first liquid supply mechanism 10 supplies pure water
  • the first liquid supply unit 11 controls the temperature of the pure water production apparatus and the supplied first liquid (pure water) LQ1. It has a temperature control device to adjust.
  • the pure water production apparatus (utility) of the factory where the exposure apparatus EX is disposed may be used without providing the pure water production apparatus in the exposure apparatus EX.
  • the operation of the first liquid supply mechanism 10 (first liquid supply unit 11) is controlled by the control device CONT.
  • the first liquid supply mechanism 10 is controlled by the control device CONT on the substrate P arranged on the image plane side of the projection optical system PL. 1Supply a predetermined amount of liquid LQ1.
  • a mass flow controller that controls the amount of liquid per unit time that is sent from the first liquid supply unit 11 and supplied to the image plane side of the projection optical system PL.
  • a flow controller 16 is provided. Control of the liquid supply amount by the flow controller 16 is performed under the command signal of the controller CONT.
  • the first liquid recovery mechanism 20 of the first immersion mechanism 1 recovers the first liquid LQ 1 on the image plane side of the projection optical system PL.
  • the first liquid recovery mechanism 20 includes a first liquid recovery part 21 that can recover the first liquid LQ1, and a first recovery pipe 23 that connects one end of the first liquid recovery part 21 to the first liquid recovery part 21.
  • the other end of the first recovery pipe 23 is connected to a nose member 70.
  • the first liquid recovery unit 21 includes, for example, a vacuum system (suction device) such as a vacuum pump, and a gas-liquid separator that separates the recovered first liquid LQ1 and gas.
  • the operation of the first liquid recovery mechanism 20 (first liquid recovery part 21) is controlled by the control device CONT. Form first immersion region LR1 on substrate P Therefore, the first liquid recovery mechanism 20 recovers a predetermined amount of the first liquid LQ1 on the substrate P supplied from the first liquid supply mechanism 10 under the control of the control device CONT.
  • the second liquid supply mechanism 30 of the second immersion mechanism 2 supplies the second liquid LQ2 to the second space K2 between the second optical element LS2 and the first optical element LSI of the projection optical system PL.
  • the second liquid supply mechanism 30 includes a second liquid supply unit 31 that can deliver the second liquid LQ2, and a second supply pipe 33 that connects one end of the second liquid supply unit 31 to the second liquid supply unit 31.
  • the other end of the second supply pipe 33 is connected to a second space K2 between the first optical element LSI and the second optical element LS2 via a supply flow path (34) described later. Similar to the first liquid supply mechanism 10, the second liquid supply mechanism 30 supplies pure water.
  • the second liquid supply unit 31 includes a pure water production device, a temperature control device for adjusting the temperature of the second liquid (pure water) L Q2 to be supplied, and the like. Note that the pure water production apparatus (utility) of the factory where the exposure apparatus EX is disposed may be used without providing the pure water production apparatus in the exposure apparatus EX.
  • the operation of the second liquid supply mechanism 30 (second liquid supply unit 31) is controlled by the control device CONT.
  • the second liquid supply mechanism 30 is placed on the upper surface T2 of the first optical element LSI under the control of the control device CONT. Supply a predetermined amount of the second liquid LQ2.
  • the pure water production apparatus may be used in common by the first liquid immersion mechanism 1 and the second liquid immersion mechanism.
  • a mass flow controller that controls the amount of liquid per unit time that is sent from the second liquid supply unit 31 and supplied to the second space K2 may be provided in the middle of the second supply pipe 33.
  • the second liquid recovery mechanism 40 of the second immersion mechanism 2 recovers the second liquid LQ2 in the second space K2 between the second optical element LS2 and the first optical element LSI of the projection optical system PL.
  • the second liquid recovery mechanism 40 includes a second liquid recovery part 41 that can recover the second liquid LQ2, and a second recovery pipe 43 that connects one end of the second liquid recovery part 41 to the second liquid recovery part 41.
  • the other end of the second recovery pipe 43 is connected to a second space K2 between the first optical element LSI and the second optical element LS2 via a recovery flow path (44) described later. .
  • the second liquid recovery unit 41 includes, for example, a vacuum system (suction device) such as a vacuum pump, and a gas-liquid separator that separates the recovered second liquid LQ2 and gas. Note that all of the vacuum system and gas-liquid separator are not installed in the exposure apparatus EX. In some cases, equipment (utility) such as a factory where the exposure apparatus EX is arranged instead of a part may be used.
  • the operation of the second liquid recovery mechanism 40 (second liquid recovery unit 41) is controlled by the control device CONT.
  • the second liquid recovery mechanism 40 recovers the second liquid LQ2 on the upper surface T2 of the first optical element LSI supplied from the second liquid supply mechanism 30 under the control of the control device CONT.
  • the nose member 70 is held by a nose holder 92, and the nose holder 92 is connected to the lower step 8 of the main column 9.
  • the main column 9 that supports the nozzle member 70 via the nozzle holder 92 and the lens barrel plate 5 that supports the lens barrel PK of the projection optical system PL via the flange PF It is vibrationally isolated via a device 87. Therefore, the vibration generated by the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL. Further, the main column 9 that supports the nose member 70 via the nose holder 92 and the substrate surface plate 6 that supports the substrate stage PST are vibrationally separated via the vibration isolator 89. .
  • the vibration force generated in the nose member 70 is prevented from being transmitted to the substrate stage PST via the main column 9 and the base BP. Further, the main column 9 that supports the nozzle member 70 via the nozzle holder 92 and the mask surface plate 4 that supports the mask stage MST are vibrated via the vibration isolation device 86. It is separated. Therefore, the vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the mask stage MST via the main column 9.
  • FIG. 2 is a partially cutaway view of a schematic perspective view showing the vicinity of the nozzle member 70
  • FIG. 3 is a perspective view of the nozzle member 70 viewed from below
  • FIG. 4 is a side sectional view.
  • the nose member 70 is disposed in the vicinity of the image plane side tip of the projection optical system PL, and the substrate P
  • the nozzle member 70 constitutes a part of the first liquid immersion mechanism 1.
  • the nozzle member 70 has a hole 70H in which the projection optical system PL can be disposed at the center thereof.
  • the first optical element LSI and the second optical element LS2 are supported by the same lens barrel (supporting member) PK, and in this embodiment, the inside of the hole portion 70H of the nozzle member 70
  • the side surface 70T and the side surface PKT of the lens barrel PK are provided so as to face each other.
  • a gap is provided between the inner side surface 70T of the hole 70H of the nozzle member 70 and the side surface PKT of the barrel PK of the projection optical system PL. This gap is provided for vibrationally separating the projection optical system PL and the nozzle member 70 from each other. This prevents the vibration generated in the nozzle member 70 from being directly transmitted to the projection optical system PL.
  • the inner surface of the hole 70H of the nozzle member 70 is liquid repellent (water repellent) with respect to the liquid LQ, and the liquid to the gap between the side surface of the projection optical system PL and the inner surface of the nozzle member 70 is liquid. LQ intrusion is suppressed.
  • a liquid supply port 12 for supplying the first liquid LQ1 and a liquid recovery port 22 for recovering the first liquid LQ1 are formed on the lower surface of the nozzle member 70.
  • the liquid supply port 12 of the first liquid immersion mechanism 1 is appropriately referred to as a first supply port 12
  • the liquid recovery port 22 of the first liquid immersion mechanism 1 is appropriately referred to as a first recovery port 22.
  • a first supply channel 14 connected to the first supply port 12 and a second recovery channel 24 connected to the second collection port 22 are formed inside the nozzle member 70.
  • the other end of the first supply pipe 13 is connected to the first supply flow path 14, and the other end of the first recovery pipe 23 is connected to the first recovery flow path 24.
  • the first supply port 12, the first supply flow path 14, and the first supply pipe 13 constitute a part of the first liquid supply mechanism 10 (first immersion mechanism 1), and the first recovery port 22,
  • the first recovery channel 24 and the first recovery pipe 23 constitute a part of the first liquid recovery mechanism 20 (first liquid immersion mechanism 1).
  • the first supply port 12 is provided above the substrate P supported by the substrate stage PST so as to face the surface of the substrate P.
  • the first supply port 12 and the substrate P surface are separated by a predetermined distance.
  • the first supply port 12 is arranged so as to surround the projection area AR of the projection optical system PL irradiated with the exposure light EL.
  • the first supply port 12 is formed in an annular slit shape on the lower surface of the nozzle member 70 so as to surround the projection area AR.
  • the projection area AR is set in a rectangular shape with the Y-axis direction (non-scanning direction) as the longitudinal direction.
  • the first supply channel 14 has a buffer channel part 14H having a part connected to the other end of the first supply pipe 13, and an upper end connected to the buffer channel 14H, and a lower end. And an inclined channel portion 14S connected to the first supply port 12.
  • the inclined channel part 14S corresponds to the first supply port 12.
  • the cross section along the XY plane is formed in an annular slit shape surrounding the first optical element LSI.
  • the inclined flow path portion 14S has an inclination angle corresponding to the side surface of the first optical element LS 1 arranged on the inner side, and as shown in FIG. As the distance from the optical axis AX increases, the distance from the surface of the substrate P increases.
  • the buffer channel portion 14H is a space portion that is provided on the outer side so as to surround the upper end portion of the inclined channel portion 14S, and is formed so as to expand in the XY direction (horizontal direction).
  • the inner side (optical axis AX side) of the buffer flow path portion 14H and the upper end portion of the inclined flow path portion 14S are connected, and the connection portion is a bent corner portion 17. Then, in the vicinity of the connecting portion (bending corner portion) 17, specifically, in the region inside the buffer channel portion 14H (on the optical axis AX side), it is formed so as to surround the upper end portion of the inclined channel portion 14S. There is a levee 15.
  • the levee section 15 is provided so as to protrude in the + Z direction from the bottom surface of the buffer flow path section 14H.
  • a narrow channel portion 14N that is narrower than the buffer channel portion 14H is defined between the bank portion 15 and the upper surface of the nozzle member (top plate portion 72B described later).
  • the nose member 70 is formed by combining the first member 71 and the second member 72.
  • the first and second members 71 and 72 can be made of, for example, aluminum, titanium, stainless steel, duralumin, or an alloy containing at least two of these.
  • the first member 71 includes a side plate portion 71A, a top plate portion 71B having an outer end connected to a predetermined position above the side plate portion 71A, and an upper end portion at an inner end portion of the top plate portion 71B. And a bottom plate portion 71D (see FIG. 3) connected to the lower end of the inclined plate portion 71C. These plate portions are joined together and integrated. Yes.
  • the second member 72 includes a top plate portion 72B having an outer end portion connected to the upper end portion of the first member 71, an inclined plate portion 72C having an upper end portion connected to the inner end portion of the top plate portion 72B, and an inclined portion. And a bottom plate portion (plate portion) 72D connected to the lower end portion of the plate portion 72C.
  • the bottom surface of the buffer channel portion 14H is formed by the top plate portion 71B of the first member 71, and the ceiling surface of the buffer channel portion 14H is formed by the lower surface of the top plate portion 72B of the second member 72.
  • the first member 71 is inclined by the upper surface of the inclined plate portion 71C (the surface facing the projection optical system PL side).
  • the bottom surface of the channel portion 14S is formed, and the ceiling surface of the inclined channel portion 14S is formed by the lower surface of the inclined plate portion 72C of the second member 72 (surface facing away from the projection optical system PL).
  • Each of the inclined plate portion 71C of the first member 71 and the inclined plate portion 72C of the second member 72 is formed in a mortar shape.
  • a slit-like supply flow path 14 is formed. Further, the outside of the buffer channel portion 14H is closed by the upper region of the side plate portion 71A of the first member 71, and the upper surface of the inclined plate portion 72C of the second member 72 (ie, the inner surface of the nodular member 70). 70T) faces the side surface PKT of the lens barrel PK of the projection optical system PL.
  • the first recovery port 22 is provided above the substrate P supported by the substrate stage PST so as to face the surface of the substrate P.
  • the first recovery port 22 and the substrate P surface are separated by a predetermined distance.
  • the first recovery port 22 is provided outside the first supply port 12 with respect to the projection area AR of the projection optical system PL, and is separated from the first supply port 12, and the first supply port 12 and the exposure port It is formed so as to surround the projection area AR irradiated with the light EL.
  • a space portion 24 that opens downward is formed by the side plate portion 71A, the top plate portion 71B, and the inclined plate portion 71C of the first member 71, and the first opening is formed in the space portion 24.
  • a recovery port 22 is formed, and the first recovery flow path 24 is formed by the space portion 24.
  • the other end portion of the first recovery pipe 23 is connected to a part of the first recovery flow path (space portion) 24.
  • the first recovery port 22 is provided with a porous member 25 having a plurality of holes so as to cover the first recovery port 22.
  • the porous member 25 is constituted by a mesh member having a plurality of holes.
  • a mesh member formed with a honeycomb pattern composed of a plurality of substantially hexagonal holes can be used as the porous member 25.
  • the porous member 25 is formed in a thin plate shape, and has a thickness of about 100 ⁇ m, for example.
  • the porous member 25 can be formed by drilling a plate member serving as a base material of a porous member made of stainless steel (eg, SUS316). In addition, a plurality of thin plate-like porous members 25 can be stacked on the first recovery port 22. In addition, the porous member 25 may be subjected to a surface treatment for suppressing the elution of impurities into the first liquid LQ1, or a surface treatment for enhancing lyophilicity. Examples of such surface treatment include a treatment for adhering chromium oxide to the porous member 25. For example, “G LDE” of Shinko Environmental Solution Co., Ltd. P ”processing or“ G 0 LDEP WHITE ”processing.
  • the surface treatment described above may be applied to the nose member 70 (the first and second members 71 and 72).
  • the porous member 25 may be formed using a material (such as titanium) that does not elute impurities into the first liquid LQ1.
  • the nose member 70 has a rectangular shape in plan view.
  • the first recovery port 22 is formed in a planar frame shape (mouth shape) so as to surround the projection area AR and the first supply port 12 on the lower surface of the nozzle member 70.
  • a thin plate-like porous member 25 is disposed in the first recovery port 22.
  • a bottom plate portion 71D of the first member 71 is disposed between the first recovery port 22 (porous member 25) and the first supply port 12.
  • the first supply port 12 is formed in an annular slit shape in plan view between the bottom plate portion 71D of the first member 71 and the bottom plate portion 72D of the second member 72.
  • the surfaces (lower surfaces) facing the substrate P of the bottom plate portions 71D and 72D are flat surfaces parallel to the XY plane. That is, the nozzle member 70 is a bottom plate portion 71D having a lower surface formed so as to face the surface (XY plane) of the substrate P supported by the substrate stage PST and to be substantially parallel to the surface of the substrate P. It is equipped with 72D. In the present embodiment, the bottom surface of the bottom plate portion 71D and the bottom surface of the bottom plate portion 72D are substantially flush with each other, so that the gap between the bottom surface of the substrate P placed on the substrate stage PST is the smallest.
  • the first liquid immersion area LR1 can be formed while the first liquid LQ1 is favorably held between the lower surfaces of the bottom plate portions 71D and 72D and the substrate P.
  • the bottom surfaces of the bottom plate portions 71D and 72D formed so as to face the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST and to be substantially parallel to the surface (XY plane) of the substrate P (Flat part) is referred to as “land surface 75” as appropriate.
  • the land surface 75 is a surface of the nodular member 70 that is disposed at a position closest to the substrate P supported by the substrate stage PST.
  • the bottom surface of the bottom plate portion 71D and the bottom surface of the bottom plate portion 72D are substantially flush with each other, the bottom surface 71D and the bottom surface of the bottom plate portion 72D are combined to form a land surface 75.
  • S and a porous member 25 may also be arranged on the bottom surface of the bottom plate portion 71D to form a part of the first recovery port 22. In this case, only the bottom surface of the bottom plate part 72D Land surface 75.
  • the porous member 25 has a lower surface 26 facing the substrate P supported by the substrate stage PST.
  • the porous member 25 is provided at the first recovery port 22 so that its lower surface 26 is inclined with respect to the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST (ie, the XY plane). That is, the porous member 25 provided in the first recovery port 22 has an inclined surface (lower surface) 26 facing the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST.
  • the first liquid LQ1 is collected through the inclined surface 26 of the porous member 25 arranged in the first collection cylinder 22. That is, the first collection cylinder 22 is formed on the slope 26.
  • the first recovery port 22 is formed so as to surround the projection area AR irradiated with the exposure light EL, the inclined surface 26 of the porous member 25 disposed in the first recovery port 22 is exposed. It is configured to surround the projection area AR irradiated with light EL.
  • the slope 26 of the porous member 25 facing the substrate P is formed so that the distance from the surface of the substrate P increases as the distance from the optical axis AX of the projection optical system PL (exposure light EL) increases.
  • the first recovery port 22 is formed in the shape of a mouth in plan view, and four porous members 25A to 25D are combined in the first recovery port 22. It is arranged.
  • the porous members 25A and 25C arranged on both sides of the projection area AR on the X-axis direction (scanning direction) are perpendicular to the surface and the XZ plane, and the substrate P increases as the optical axis AX force increases.
  • the porous members 25B and 25D arranged on both sides in the Y-axis direction with respect to the projection area AR are perpendicular to the surface of the substrate P as the distance from the optical axis AX increases. It arrange
  • the lower surface of the bottom plate portion 71D connected to the lower end portion of the inclined plate portion 71C of the first member 71 and the lower end portion of the side plate portion 71A are provided at substantially the same position (height) in the Z-axis direction. It has been.
  • the multi-hole member 25 has an inner edge of the slope 26 and a lower surface (land surface 75) of the bottom plate portion 71D, and the inner edge of the slope 26 and the lower surface (land) of the bottom plate portion 71D. It is attached to the first recovery port 22 of the nozzle member 70 so as to be continuous with the surface 75). That is, the land surface 75 is formed continuously with the slope 26 of the porous member 25.
  • the porous member 25 is disposed so that the distance from the surface of the substrate P increases as the distance from the optical axis AX increases.
  • a wall portion 76 formed by a partial region of the lower portion of the side plate portion 71A is provided on the outer side of the outer edge portion of the inclined surface 26 (the porous member 25).
  • the wall 76 is provided at the periphery of the porous member 22 (slope 26) so as to surround the porous member 22 and is provided outside the first recovery port 22 with respect to the projection area AR. This is to suppress the leakage of LQ1.
  • a part of the bottom plate portion 72D forming the land surface 75 is disposed between the lower surface T1 of the first optical element LSI of the projection optical system PL and the substrate P in the Z-axis direction. That is, a part of the bottom plate portion 72D forming the land surface 75 is recessed below the lower surface T1 of the optical element LSI of the projection optical system PL.
  • an opening 74 through which the exposure light EL passes is formed at the center of the bottom plate portion 72D that forms the land surface 75.
  • the opening 74 has a shape corresponding to the projection area AR, and in the present embodiment, the opening 74 is formed in an elliptical shape with the Y-axis direction (non-scanning direction) as the longitudinal direction.
  • the opening 74 is formed larger than the projection area AR, and the exposure light EL that has passed through the projection optical system PL can reach the substrate P without being blocked by the bottom plate 72D. That is, the bottom plate portion 72D that forms the land surface 75 is disposed so as to dig under the lower surface T1 of the first optical element LSI so as to surround the optical path of the exposure light EL at a position that does not obstruct the optical path of the exposure light EL. Has been. In other words, the land surface 75 is disposed between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P so as to surround the projection area AR.
  • the bottom plate portion 72D is disposed so as to face the surface of the substrate P with the lower surface of the bottom plate 72D being a land surface 75, and is provided so as not to contact the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P.
  • the edge portion 74E of the opening 74 may have a right angle, may be formed with an acute angle, or may be formed with an arc.
  • the land surface 75 is configured between the projection area AR irradiated with the exposure light EL and the inclined surface 26 of the porous member 25 disposed in the first recovery port 22.
  • the first recovery port 22 is arranged outside the land surface 75 with respect to the projection area AR and so as to surround the land surface 75.
  • the first supply port 12 is arranged outside the land surface 75 (bottom plate portion 72D) with respect to the projection area AR.
  • the first supply port 12 is configured between the projection area AR of the projection optical system PL and the first recovery port 22, and the first liquid LQ1 for forming the first liquid immersion area LR1 is Then, it is supplied between the projection area AR of the projection optical system PL and the first recovery port 22 via the first supply port 12.
  • the first recovery port 22 is formed in the shape of a mouth and is arranged outside the land surface 75 with respect to the force projection area AR, which is configured to surround the land surface 75. If so, it may be arranged so as not to surround the land surface 75.
  • the first recovery port 22 is divided into predetermined areas on the lower surface of the nozzle member 70 that are outside the land surfaces 75 on both sides in the running direction (X-axis direction) with respect to the projection area AR. Also good.
  • the first collection roller 22 is divided into predetermined regions outside the land surface 75 on both sides of the lower surface of the nozzle member 70 in the non-running direction (Y-axis direction) with respect to the projection region AR. It may be arranged.
  • the first recovery port 22 so as to surround the land surface 75, the first liquid LQ1 can be recovered more reliably through the first recovery port 22.
  • the land surface 75 is disposed between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P, and the distance between the surface of the substrate P and the lower surface T1 of the first optical element LSI is The distance between the surface of the substrate P and the land surface 75 is longer. That is, the lower surface T1 of the first optical element LSI is formed at a position higher than the land surface 75 (so as to be far from the substrate P).
  • At least part of the first recovery port 22 including the slope 26 continuously formed on the land surface 75 is between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P in the Z-axis direction. It is arranged so as to face the surface of the substrate P. That is, at least a part of the first recovery port 22 is provided at a position lower than the lower surface T1 of the first optical element LSI (so as to be close to the substrate P).
  • the first recovery port 22 including the slope 26 is arranged around the lower surface T1 of the first optical element LSI.
  • the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the upper surface T2 of the first optical element LSI is about 4 mm, and the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P, That is, the thickness of the liquid LQ1 in the optical path of the exposure light EL is about 3 mm, and the distance between the land surface 75 and the substrate P is about 1 mm.
  • the first liquid LQ1 in the first immersion area LR1 is in contact with the land surface 75, and the first liquid LQ1 in the first immersion area LR1 is also on the lower surface T1 of the first optical element LSI. It comes to contact. That is, the land surface 75 and the lower surface T1 of the first optical element LSI are liquid contact surfaces in contact with the first liquid LQ1 in the first liquid immersion region LR1.
  • the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the upper surface T2 of the first optical element LSI is equal to the above 4
  • the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P is not limited to the above 3 mm, and the absorption of the exposure light EL by the liquid LQ1 can be set within the range of 3 to 10 mm. In consideration of the flow of liquid LQ1 in the first space K1, it can be set in the range of 1 to 5 mm. Further, the distance between the land surface 75 and the substrate P is not limited to the above-mentioned lmm, and can be set in the range of 0.5 to 1 mm.
  • the lower surface (liquid contact surface) T1 of the first optical element LS 1 of the projection optical system PL has lyophilicity (hydrophilicity).
  • the lower surface T1 is lyophilic, and the lyophilic process makes the lower surface T1 of the first optical element LSI lyophilic.
  • the land surface 75 is also lyophilic and has lyophilic properties. A part of the land surface 75 is liquid-repellent and has liquid repellency.
  • a lyophilic process for making a predetermined member such as the lower surface T1 of the first optical element LSI lyophilic for example, a process of attaching a lyophilic material such as MgF, Al 2 O 3, SiO, etc. Mentioned
  • the lyophilic treatment may be performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure having a large polarity having an OH group such as alcohol.
  • lyophilicity hydrophilicity
  • the first optical element LSI with fluorite or quartz, these fluorite or quartz have high affinity with water, so that good lyophilicity can be obtained without lyophilic treatment.
  • the first liquid LQ1 can be brought into close contact with almost the entire lower surface T1 of the first optical element LSI.
  • a part of the land surface 75 (for example, the lower surface of the bottom plate portion 71D) may be liquid repellent with respect to the first liquid LQ1.
  • liquid repellent treatment for making part of the land surface 75 liquid repellent for example, a fluorine resin material such as polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) or an acrylic resin material. And a treatment such as attaching a liquid repellent material such as a silicon resin material.
  • a fluorine resin material such as polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) or an acrylic resin material.
  • a treatment such as attaching a liquid repellent material such as a silicon resin material.
  • the controller CONT includes a first liquid supply unit. 11 is driven to deliver the first liquid LQ1 from the first liquid supply unit 11.
  • the first liquid LQ1 delivered from the first liquid supply unit 11 flows through the first supply pipe 13, and then flows into the buffer flow path part 14H in the first supply flow path 14 of the nozzle member 70.
  • the buffer channel portion 14H is a space portion that expands in the horizontal direction, and the first liquid LQ1 that has flowed into the buffer channel portion 14H flows so as to expand in the horizontal direction.
  • the first liquid LQ1 spreads over the entire area of the buffer channel 14H. Once saved. After the predetermined amount or more of the first liquid LQ1 is stored in the buffer flow path portion 14H (after the liquid level of the first liquid LQ1 becomes higher than the height of the levee 15), it is inclined through the narrow flow path portion 14N. It flows into the channel part 14S. The first liquid LQ1 that has flowed into the inclined channel portion 14S flows downward through the inclined channel portion 14S and is supplied from the first supply port 12 onto the substrate P disposed on the image plane side of the projection optical system PL. Is done. The first supply port 12 supplies the first liquid LQ 1 from above the substrate P onto the substrate P.
  • the first liquid LQ1 that has flowed out from the nouffer flow path portion 14H is from the entire first supply port 12 that is formed in an annular shape so as to surround the projection area AR. Almost uniformly supplied on the substrate P. That is, if the bank portion 15 (narrow channel portion 14N) is not formed, the flow rate of the first liquid LQ1 flowing through the inclined channel portion 14S is in the vicinity of the connection portion between the first supply pipe 13 and the buffer channel portion 14H. Since this area is larger than the other areas, the liquid supply amount on the substrate P may be uneven at each position of the first supply port 12 formed in an annular shape.
  • the narrow flow path portion 14N is provided to form the buffer flow path portion 14H, and after the predetermined amount or more of the first liquid LQ1 is stored in the buffer flow path portion 14H, the liquid to the first supply port 12 is Since the supply is started, the first liquid LQ1 can be supplied onto the substrate P in a state where the flow rate distribution and the flow velocity distribution at each position of the first supply port 12 are made uniform.
  • bubbles are likely to remain in the vicinity of the bent corner portion 17 of the first supply flow path 14, for example, at the start of supply, but the first supply flow path 14 in the vicinity of the bent corner portion 17 is narrowed to narrow the narrow flow path portion 14N.
  • the flow velocity of the first liquid LQ1 flowing through the narrow flow passage portion 14N can be increased, and the increased flow of the first liquid LQ1 causes the bubbles to be supplied to the first supply through the first supply port 12.
  • Supply channel 14 Can be discharged outside. Then, after the bubbles are discharged, by performing the immersion exposure operation, the first immersion region LR1 can be exposed without any bubbles.
  • the dike part 15 May be provided so as to protrude in the ⁇ Z direction from the ceiling surface of the buffer flow path 14H. In short, the narrow channel part 14N force narrower than the buffer channel part 14H should be provided downstream of the buffer channel part 14H.
  • the bank portion 15 may be partially lowered (high). By providing regions with partially different heights in the dike 15, the supply of the first liquid LQ1 from the first supply port 12 can be started at partially different times. When LQ1 supply is started, it is possible to prevent gas (bubbles) from remaining in the liquid that forms the immersion area AR2. Further, the buffer flow path portion 14H may be divided into a plurality of flow paths so that different amounts of liquid LQ can be supplied depending on the position of the slit-shaped liquid supply port 12.
  • the control device CONT drives the first liquid collection unit 21.
  • the first liquid recovery unit 21 having a vacuum system is driven, the first liquid LQ1 on the substrate P is transferred to the first recovery flow path 24 via the first recovery port 22 in which the porous member 25 is disposed. Inflow.
  • the lower surface (slope) 26 of the porous member 25 contacts the first liquid LQ1. Since the first recovery port 22 (the porous member 25) is provided above the substrate P so as to face the substrate P, the first liquid LQ1 on the substrate P is recovered from above.
  • the first liquid LQ1 that has flowed into the first recovery channel 24 flows through the first recovery pipe 23 and is then recovered by the first liquid recovery unit 21.
  • FIG. 1 the second liquid immersion mechanism 2 will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7.
  • FIG. 1 the second liquid immersion mechanism 2 will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7.
  • the first optical element LSI and the second optical element LS2 are supported by the same lens barrel (supporting member) PK and are supported in a substantially stationary state with respect to the optical path of the exposure light EL. It has been done.
  • the first optical element LSI is supported by a first support portion 91 provided at the lower end portion of the lens barrel PK.
  • the second optical element LS2 is supported by a second support portion 92 provided above the first support portion 91 inside the lens barrel PK.
  • a flange portion F2 that is a supported portion is provided on the upper portion of the second optical element LS2, and the second support portion 92 supports the second optical element LS2 by supporting the flange portion F2.
  • the first optical element LSI can be easily attached to and detached from the first support portion 91 of the lens barrel PK. In other words, the first optical element LSI is provided in a replaceable manner.
  • the first support portion 91 that supports the first optical element LSI can be attached / detached to / from the second support portion 92. Academic LSI may be exchanged together.
  • the first optical element LSI is a plane parallel plate, and the lower surface T1 and the upper surface T2 are parallel to each other. Further, the lower surface T1 and the upper surface T2 are substantially parallel to the XY plane. Since the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST and the XY plane are substantially parallel, the lower surface T1 and the upper surface T2 are substantially parallel to the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST. Further, the lower surface T1 of the first optical element LSI supported by the first support portion 91 and the lower surface PKA of the lens barrel PK are substantially flush with each other. The bottom plate portion 72D forming the land surface 75 extends below the lower surface T1 of the first optical element LSI and the lower surface PKA of the lens barrel PK.
  • the lower surface T3 of the second optical element LS2 is formed in a planar shape, and the lower surface T3 of the second optical element LS2 supported by the second support part 92 and the first support part 91 supported by the first support part 91 1It is almost parallel to the upper surface T2 of the optical element LSI.
  • the upper surface T4 of the second optical element LS2 is formed in a convex shape toward the object surface side (mask M side) and has a positive refractive index.
  • exposure light EL exposure light
  • the second optical element LS2 having a refractive index (lens action) is supported by the second support portion 92 of the lens barrel PK in a well-positioned state.
  • the outer diameter D3 of the lower surface T3 of the second optical element LS2 facing the first optical element LSI is formed smaller than the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI. ing.
  • the exposure light EL passes through predetermined regions of the upper surface T4 and the lower surface T3 of the second optical element LS2, and the upper surface T2 and the lower surface T1 of the first optical element LSI. Pass through each predetermined area.
  • the connection between the lens barrel PK and the first optical element LSI is sealed. That is, the first space K1 on the lower surface T1 side and the second space K2 on the upper surface T2 side of the first optical element LSI are independent from each other, and are between the first space K1 and the second space K2. The flow of liquid is blocked.
  • the first space K1 is a space between the first optical element LSI and the substrate P, and the first immersion region LR1 of the first liquid LQ1 is formed in the first space K1.
  • the second space K2 is a part of the internal space of the lens barrel PK, and includes the upper surface T2 of the first optical element LSI and the upper surface thereof.
  • the other end of the second supply pipe 33 is connected to one end of a second supply flow path 34 formed inside the lens barrel.
  • the other end of the second supply channel 34 of the lens barrel ⁇ is connected to a supply member 35 disposed inside (internal space) of the lens barrel ⁇ .
  • the supply member 35 disposed inside the lens barrel has a liquid supply port 32 for supplying the second liquid LQ2 to the second space ⁇ 2.
  • a supply flow path 36 through which the second liquid LQ2 flows is formed inside the supply member 35.
  • the connection portion of the second supply channel 34 to the supply member 35 (supply channel 36) is provided in the vicinity of the second space 2 on the inner side surface PKC of the lens barrel ⁇ .
  • the other end of the second recovery pipe 43 is connected to one end of a second recovery flow path 44 formed inside the lens barrel.
  • the other end of the second recovery channel 44 of the lens barrel ⁇ is connected to a recovery member 45 disposed inside (inner space) of the lens barrel ⁇ .
  • the recovery member 45 arranged inside the lens barrel ⁇ has a liquid recovery port 42 for recovering the second liquid LQ2 in the second space ⁇ 2.
  • a collection channel 46 through which the second liquid LQ2 flows is formed.
  • the connection part of the second recovery flow path 44 to the recovery member 45 (recovery flow path 46) is provided in the vicinity of the second space ⁇ 2 on the inner surface PKC of the lens barrel ⁇ .
  • the liquid supply port 32, the supply member 35 (supply flow path 36), the second supply flow path 34, and the second supply pipe 33 are part of the second liquid supply mechanism 30 (second liquid immersion mechanism 2).
  • the liquid recovery port 42, the recovery member 45 (recovery flow path 46), the second recovery flow path 44, and the second recovery pipe 43 are the second liquid recovery mechanism 40 (second liquid immersion mechanism 2). ).
  • the liquid supply port 32 of the second immersion mechanism 2 is appropriately referred to as a second supply port 32
  • the liquid recovery port 42 of the second immersion mechanism 2 is appropriately referred to as a second recovery port 42.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the second immersion mechanism 2 for forming the second immersion region LR2.
  • FIG. 5 (a) is a side view
  • FIG. 5 (b) is a diagram. 5 is a view taken along the line AA of (a).
  • the supply member 35 is constituted by a shaft-like member extending in the horizontal direction.
  • the supply member 35 is disposed on the + X side of the predetermined area AR ′ where the exposure light EL passes through the upper surface T2 of the first optical element LSI, and extends along the X-axis direction.
  • One end of the supply channel 36 formed inside the supply member 35 is connected to the other end of the second supply channel 34 (see FIG.
  • the second liquid supply unit 31 includes the second supply pipe 33, the second supply channel 34, and the second supply port. It is connected to the second space K2 via 32 etc.
  • Gaps are provided between the supply member 35 and the upper surface T2 of the first optical element LSI, and between the supply member 35 and the lower surface T3 of the second optical element LS2. That is, the supply member 35 is supported by the lens barrel PK or a predetermined support mechanism so as to be in a non-contact state with respect to each of the first optical element LSI and the second optical element LS2. This prevents the vibration generated in the supply member 35 from being directly transmitted to the first and second optical element LSIs and the LS2 side.
  • the supply member 35 in a non-contact state with respect to each of the first optical element LS1 and the second optical element LS2, the shape change of the first optical element LSI and the second optical element LS2 can be suppressed. Therefore, it is possible to maintain the high imaging performance of the projection optical system PL.
  • the supply member 35 is provided at a position that does not hinder the irradiation of the exposure light EL, that is, outside the predetermined area AR 'through which the exposure light EL passes through the upper surface T2 of the first optical element LS1.
  • the second supply port 32 is arranged at a predetermined position in the second space K2 between the predetermined area AR ′ and the edge portion of the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • the control device CONT delivers the second liquid LQ2 from the second liquid supply unit 31 of the second liquid supply mechanism 30 to form the second liquid immersion region LR2
  • the second liquid supply unit 31 The sent second liquid LQ2 flows through the second supply pipe 33 and then flows into one end of the second supply flow path 34 formed inside the lens barrel PK. Then, the liquid LQ2 flowing into one end of the second supply channel 34 flows through the second supply channel 34 and then to one end of the supply channel 36 of the supply member 35 connected to the other end. Inflow.
  • the second liquid L Q2 that has flowed into the one end of the supply flow path 36 flows through the supply flow path 36 and is then supplied to the second space K2 via the second supply port 32.
  • the second liquid LQ2 supplied from the second supply port 32 is the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • the second immersion area LR2 is locally formed only in a part of the area larger than the predetermined area AR ′ through which the exposure light EL passes and smaller than the upper surface T2.
  • the second liquid LQ2 supplied between the first optical element LSI and the second optical element LS2 is caused by the surface tension between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the lower surface T3 of the second optical element LS2. Retained.
  • the second liquid LQ2 in the second immersion area LR2 contacts a part of the upper surface T2 of the first optical element LSI and also contacts almost the entire lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • the outer diameter D3 of the lower surface T3 of the second optical element LS 2 is smaller than the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI, there is no difference between the first optical element LSI and the second optical element LS2.
  • the second liquid LS2 filled between the second liquid immersion area LR2 smaller than the upper surface T2 of the first optical element LSI is located below the lower surface T3 of the second optical element LS2 ((the upper surface T2 of the first optical element LSI). On top).
  • the distance between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the lower surface T3 of the second optical element LS2, that is, the thickness of the liquid LQ2 in the optical path of the exposure light EL is about 3 mm.
  • the distance between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the lower surface T3 of the second optical element LS2 is not limited to the above 3 mm, and the absorption of the exposure light EL by the liquid LQ2 and the liquid LQ2 in the second space K2 Considering the flow, it can be set in the range of 0.5 to 5 mm.
  • the first region is a partial region that becomes the second immersion region LR2.
  • the affinity of the surface of HR1 with the second liquid LQ2 is higher than the affinity of the surface of the second region HR2, which is the region around the first region HR1, with the second liquid LQ2. That is, the contact angle of the surface of the first region HR1 with the second liquid LQ2 is smaller than the contact angle of the surface of the second region HR2 with the second liquid LQ2.
  • the surface of the second region HR2 is liquid repellent with respect to the second liquid LQ2.
  • the second immersion region LR2 of the second liquid LQ2 is formed in a partial region (first region HR1) of the upper surface T2 of the first optical element LSI, the second liquid LQ2 flows out of the upper surface T2. Inconvenience can be prevented.
  • the first region HR1 includes a predetermined region AR ′ through which the exposure light EL passes, and the second liquid LQ2 is obtained by making the surface of the first region HR1 including the predetermined region HR ′ lyophilic. Can be made to adhere well to the surface of the first region HR1.
  • liquid repellency treatment by applying a liquid repellency treatment to the surface of the second region HR2, Liquid repellency is imparted to the surface of the second region HR2.
  • the liquid repellent treatment for making the surface of the second region HR2 liquid repellent include, for example, fluorine resin materials such as polytetrafluoroethylene, acrylic resin materials, silicon resin materials, and the like. Or a process of applying a thin film made of the liquid repellent material.
  • “Cytop” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. is applied to the surface of the second region HR2.
  • the first and second optical elements LS1 and LS2 that are in contact with the first and second liquids LQ1 and LQ2 are formed of quartz. It has been. Since quartz has a high affinity with the first and second liquids LQ1 and LQ2 that are water, the first region HR1 and the second optical element of the lower surface T1 and the upper surface T2 that are liquid contact surfaces of the first optical element LSI The first and second liquids LQ1 and LQ2 can be in close contact with almost the entire lower surface T3, which is the liquid contact surface of LS2.
  • the first and second liquids LQ1 and LQ2 are brought into close contact with the liquid contact surfaces of the first and second optical elements LS1 and LS2, and the second optical path between the second optical element LS2 and the first optical element LSI is established.
  • the liquid LQ2 can be surely filled, and the optical path between the first optical element LSI and the substrate P can be surely filled with the first liquid LQ1.
  • quartz is a material having a large refractive index, for example, the size of the second optical element LS2 and the like can be reduced, and the entire projection optical system PL and the entire exposure apparatus EX can be made compact. Further, since quartz has water resistance, there is an advantage that it is not necessary to provide a protective film on the liquid contact surface, for example.
  • first and second optical elements LS1 and LS2 may be fluorite having a high affinity for water.
  • the optical elements LS3 to LS7 may be formed of fluorite
  • the optical elements LS1 and LS2 may be formed of quartz
  • all of the optical elements LS1 to LS7 may be formed of quartz (or fluorite).
  • a lyophilic material such as MgF, Al 2 O, or SiO is attached to the liquid contact surfaces of the first and second optical element LSIs LS2 including the first region HR1 on the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • Parents such as letting
  • a hydration (lyophilic) treatment may be applied to further increase the affinity with the first and second liquids LQ1 and LQ2.
  • the lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a high molecular structure such as alcohol.
  • This optical element LSI, LS2 liquid Hydrophilicity can also be imparted to the contact surface.
  • the force that makes the second region HR2 around the first region HR1 including the predetermined region AR 'through which the exposure light EL passes out of the upper surface T2 of the first optical element LSI liquid-repellent A region around a part of the lower surface T3 of the two optical element LS2 including a predetermined region through which the exposure light EL passes may be made liquid repellent.
  • the recovery member 45 includes a shaft portion 45A and an annular portion 45B connected to the shaft portion 45A.
  • the shaft portion 45A is provided so as to extend in the horizontal direction.
  • the shaft portion 45A is disposed on the X side with respect to the predetermined area AR ′, and is provided so as to extend along the X-axis direction.
  • the annular portion 45B is formed smaller than the edge portion of the upper surface T2 of the first optical element LSI, and a part on the ⁇ X side is connected to the shaft portion 45A.
  • a part of the annular portion 45B on the + X side is open, and the supply member 35 is disposed in the opening 45K.
  • a collection channel 46 corresponding to the shape of the collection member 45 is formed inside the collection member 45.
  • One end of the recovery channel 46 formed inside the shaft 45A of the recovery member 45 is connected to the other end of the second recovery channel 44 (see Fig. 4) formed inside the lens barrel PK. It has been done.
  • an annular recovery channel 46 is formed inside the annular portion 45B of the recovery member 45 so as to surround the predetermined area AR ′.
  • the other end portion of the recovery channel 46 formed inside the shaft portion 45A is connected to a part of the annular recovery channel 46 formed inside the annular portion 45B.
  • the second recovery port 42 is formed on the inner surface of the annular portion 45B facing the predetermined area AR '.
  • the second recovery port 42 is for recovering the second liquid LQ2 in the second space K2, and surrounds the second immersion region LR2 formed on the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • a plurality of annular portions 45B are provided on the inner side surface.
  • Each of the plurality of second collection cylinders 42 provided on the inner surface of the annular portion 45B is connected to a recovery flow path 46 formed inside the annular portion 45B. Since the second recovery port 42 of the second immersion mechanism 2 is disposed in the second space K2, the second liquid recovery unit 41 includes the second recovery pipe 43, the second recovery channel 44, and the second recovery port. It is connected to the second space K2 via 42 etc.
  • the recovery member 45 (annular portion 45B) does not interfere with the irradiation of the exposure light EL, that is, surrounds a predetermined area AR 'through which the exposure light EL passes through the upper surface T2 of the first optical element LSI. Is provided outside the predetermined area AR ′.
  • the second recovery port 42 is arranged at a predetermined position in the second space K 2 between the predetermined area AR ′ and the edge portion of the upper surface T2.
  • Gaps are provided between the recovery member 45 and the upper surface T2 of the first optical element LSI, and between the recovery member 45 and the lower surface T3 of the second optical element LS2. That is, the recovery member 45 is supported by the lens barrel PK or a predetermined support mechanism so as to be in a non-contact state with respect to each of the first optical element LSI and the second optical element LS2. This prevents the vibration generated in the recovery member 45 from being directly transmitted to the first and second optical element LSIs and the LS2 side.
  • the control device CONT drives the second liquid recovery unit 41 of the second liquid recovery mechanism 40.
  • the second liquid recovery unit 41 having a vacuum system
  • the second liquid LQ2 in the second immersion region LR2 is recovered inside the annular portion 45B of the recovery member 45 via the second recovery port 42.
  • the second recovery port 42 is disposed so as to surround the second immersion region LR2, the second liquid LQ2 in the second immersion region LR2 is recovered from the periphery via the second recovery port 42. .
  • the second region HR2 having liquid repellency in the upper surface T2 of the first optical element LSI has a convex region HRT protruding inward (predetermined region AR ′ side). It has.
  • the convex region HRT is provided at a position corresponding to the opening 45K of the annular portion 45B of the recovery member 45.
  • the second liquid LQ2 in the second immersion area AR2 is divided through the second collection cylinder 42 arranged around the convex area HRT so as to be divided. Collected. By doing this, it is possible to prevent inconveniences such as the second liquid LQ2 not being recovered and remaining in the center of the first region HR1, for example. Therefore, the remaining second liquid LQ2 is vaporized and an adhesion mark (so-called water mark) is formed on the upper surface T2, and the occurrence of inconvenience due to the remaining second liquid LQ2 can be prevented.
  • an adhesion mark so-called water mark
  • the convex region HRT is an opening of the annular portion 45B of the recovery member 45. Although it is provided at a position corresponding to the part 45K, it may be provided at a position other than the position corresponding to the opening 45K.
  • the convex region HRT shown in the figure has a substantially rectangular shape in plan view, but any shape such as a triangular shape or a semicircular shape can be adopted.
  • the second liquid LQ2 that has flowed into the recovery passage 46 formed inside the annular portion 45B is collected in the recovery passage 46 formed inside the shaft portion 45A, and then inside the barrel PK. Flows into the second recovery channel 44 formed in The second liquid LQ2 that has flowed through the second recovery flow path 44 is sucked and recovered by the second liquid recovery unit 41 via the second recovery pipe 43.
  • the control device CONT supplies the second liquid LQ2 from the second liquid supply mechanism 30 to the second space K2.
  • the second liquid supply mechanism 30 supplies the second liquid LQ2
  • only a part of the upper surface T2 of the first optical element LSI including the predetermined area AR ′ through which the exposure light EL passes is included in the second liquid immersion.
  • the space between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the second optical element LS2 is filled with the second liquid LQ2 so as to be the region LR2.
  • the second liquid LQ2 supplied from the second liquid supply mechanism 30 is partly on the upper surface T2 including the predetermined region HR ′, and the second immersion region LR2 larger than the predetermined region HR ′ and smaller than the upper surface T2.
  • the control device CONT stops the supply of the second liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30.
  • the second liquid LQ2 between the first optical element LSI and the second optical element LS2 is held by the surface tension, and the second immersion area AR2 is maintained.
  • the control device CONT moves the substrate stage PST holding the substrate P under the projection optical system PL, that is, to the exposure position. Then, with the substrate stage PST and the first optical element LSI of the projection optical system PL facing each other, the control device CONT controls the supply amount of the first liquid LQ1 per unit time and the first liquid LQ1 supplied by the first liquid supply mechanism 10.
  • the first liquid supply mechanism 10 and the first liquid recovery mechanism 20 supply and recover the liquid LQ1, and the first A first immersion region LR1 of the first liquid LQ1 is formed at least on the optical path of the exposure light EL in the space K1, and the optical path of the exposure light EL is filled with the first liquid LQ1.
  • a substrate alignment system as disclosed in JP-A-4-65603 and JP-A-7-176468 are disclosed.
  • a reference member (measurement member) having a reference mark measured by such a mask alignment system is provided.
  • an illuminance unevenness sensor as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-117238 is disclosed as an optical measurement unit, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-14005.
  • An aerial image measurement sensor, and an irradiation amount sensor (illuminance sensor) disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-16816 are provided.
  • the controller CONT performs mark measurement on the reference material and various measurement operations using the optical measurement part before performing the exposure process on the substrate P. Based on the measurement results, the controller P Then, the imaging characteristics adjustment (calibration) processing of the projection optical system PL is performed.
  • the controller C ONT moves the substrate stage PST in the XY direction to move the substrate stage relative to the first liquid immersion area LR1 of the first liquid LQ 1.
  • the PST is moved relatively, and the first immersion region LR1 of the first liquid LQ1 is arranged on the optical measurement unit, and in this state, the measurement operation is performed via the first liquid LQ1 and the second liquid LQ2.
  • the measurement of the reference mark measured by the mask alignment system and / or various calibration processes using the optical measurement unit may be performed before the exposure target substrate P is placed on the substrate stage PST. .
  • the control device CONT After performing the alignment process and the calibration process, the control device CONT performs the substrate by the first liquid recovery mechanism 20 in parallel with the supply of the first liquid LQ1 onto the substrate P by the first liquid supply mechanism 10. While collecting the first liquid LQ1 on P, moving the substrate stage PST supporting the substrate P in the X-axis direction (scanning direction), it is formed on the upper surface T2 side of the projection optical system PL and the first optical element LSI Exposure light EL is applied onto the substrate P via the second liquid LQ2 of the second liquid immersion area LR2 and the first liquid LQ1 of the first liquid immersion area LR1 formed on the lower surface T1 side of the first optical element LSI.
  • the first liquid LQ1 supplied from the first liquid supply mechanism 10 locally places the first immersion region LR1 larger than the projection region AR and smaller than the substrate P on a part of the substrate P including the projection region AR. Is formed.
  • the second liquid LQ2 supplied from the second liquid supply mechanism 30 is a part of the upper surface T2 including the predetermined area AR ′ of the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • a second immersion region LR2 that is larger than the predetermined region AR ′ and smaller than the upper surface T2 is locally formed.
  • the supply and recovery operations of the first liquid LQ1 by the first liquid immersion mechanism 1 are continued, while maintaining the size and shape of the first liquid immersion region LR1 in a desired state.
  • the optical path of the exposure light EL between the first element and the substrate is filled with the first liquid LQ1.
  • the second liquid LQ2 is not supplied and recovered by the second immersion mechanism 2. That is, exposure is performed through the second liquid LQ2 that is stored in the second space 2 (held by surface tension).
  • the second liquid LQ2 has the second liquid immersion region LR2 locally only in a part of the upper surface 2 of the first optical element LSI including the predetermined region HR 'through which the exposure light EL passes. Therefore, the leakage of the second liquid LQ2 to the outside of the upper surface T2 of the first optical element LSI can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the second liquid LQ2 from adhering to and entering the lens barrel PK (first support portion 91) that supports the first optical element LSI, and the deterioration of the lens barrel PK (first support portion 91). Can be prevented. In addition, it is possible to prevent deterioration of mechanical parts and electrical parts around the first optical element LS2 due to the leaked second liquid LQ2.
  • the second liquid LQ2 locally forms the second liquid immersion region LR2 on the upper surface T2 of the first optical element LSI, and thus does not contact, for example, the lens barrel PK, the first support portion 91, or the like. . Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as contamination of the second liquid LQ2 forming the second liquid immersion region LR2 with impurities such as the metal barrel PK and the first support portion 91 with equal force. Therefore, the exposure process and the measurement process can be performed satisfactorily while maintaining the cleanness of the second liquid LQ2.
  • the exposure apparatus EX in the present embodiment projects and exposes the pattern image of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P in the X-axis direction (scanning direction).
  • a part of the pattern image of the mask M is projected into the projection area AR via the projection optical system PL and the first and second liquids LQ1 and LQ2 of the first and second immersion areas LR1 and LR2.
  • Mask M Synchronized with moving in the X direction (or + X direction) at the velocity V, the substrate P moves in the + X direction (or — X direction) with respect to the projection area AR. Move with. Multiple shot areas are set on the substrate 3 and after the exposure to one shot area is completed, the next shot area is moved to the starting position by stepping movement of the substrate P. 'The scanning exposure process is performed sequentially for each shot area while moving the substrate P in the scanning method.
  • the first optical element LSI composed of a plane-parallel plate is disposed under the second optical element LS2 having a lens action.
  • the first optical element LSI on the lower surface T1 side of the first optical element LSI is disposed.
  • 1 space Kl and upper surface ⁇ 2 side second space ⁇ 2 are filled with the first liquid LQl and the second liquid LQ2, respectively, so that the lower surface T3 of the second optical element LS2 and the upper surface T2 of the first optical element LSI
  • the substrate P can be satisfactorily exposed in a state where a large image-side numerical aperture of the projection optical system PL is secured.
  • the porous member 25 is inclined with respect to the surface of the substrate P, and the first liquid LQ1 is recovered through the inclined surface 26 of the porous member 25 disposed in the first recovery port 22.
  • the first liquid LQ1 is recovered through the first recovery port 22 including the slope 26.
  • the land surface 75 and the slope 26 are formed continuously.
  • the first liquid LQ1 in the first immersion region LR1 has a component F1 that moves obliquely upward along the slope 26 and a horizontal direction.
  • a moving component F2 is generated.
  • the shape of the interface (gas-liquid interface) LG between the first liquid LQ1 of the first immersion region LR1 and the outer space is maintained. Further, even if the substrate P is moved at high speed relative to the first immersion region LR1, a large change in the shape of the interface LG can be suppressed.
  • the distance between the slope 26 and the substrate P is larger than the distance between the land surface 75 and the substrate P. That is, the space between the slope 26 and the substrate P is larger than the space between the land surface 75 and the substrate P. Therefore, when the substrate P is moved relative to the first immersion region LR1, the interface LG ′ in the initial state shown in FIG. 8 (a) and the interface in the predetermined state after the scan movement shown in FIG. The distance L to LG can be made relatively small. Therefore, the size of the first immersion region LR1 can be reduced to / J.
  • the land surface 75 and the lower surface 26 ′ of the porous member 25 arranged in the first recovery port 22 are continuously formed, and the porous member 25
  • the lower surface 26 ′ is not inclined with respect to the substrate P and is substantially parallel to the surface of the substrate P, in other words, when the first recovery port 22 including the lower surface 26 ′ is inclined,
  • the shape of the interface LG is maintained when the substrate P is moved relative to the first immersion region LR1.
  • the force lower surface 26 ′ is not inclined, only the component F2 moving in the horizontal direction is generated in the first liquid LQ1, and the component (F1) moving upward is hardly generated.
  • the distance L between the interface LG ′ in the initial state and the interface LG in the predetermined state after the scan movement becomes a relatively large value.
  • the first immersion area LR1 also increases.
  • the nozzle member 70 must be increased in size according to the large first immersion area LR1, and the size of the substrate stage PST itself and the size of the substrate stage PST according to the size of the first immersion area LR1. It is also necessary to increase the travel stroke, which leads to an increase in the overall exposure apparatus EX.
  • the enlargement of the first immersion area LR1 becomes more significant as the scanning speed of the substrate P with respect to the first immersion area LR1 increases.
  • the lower surface 26' and the substrate P Is larger than the distance between the land surface 75 and the substrate P, in other words, the space between the lower surface 26 ′ and the substrate P is set between the land surface 75 and the substrate P.
  • the first liquid LQ1 generates a component F1 'that moves upward, so the distance L can be made relatively small, and the first immersion area LR1 can be made larger. Can be suppressed.
  • a step is provided between the land surface 75 and the lower surface 26 ′, and the land surface 75 and the lower surface 26 ′ are not continuously formed, so that the shape of the interface LG tends to collapse. If the shape of the interface LG collapses, there is a high possibility that a gas will stagnate into the first liquid LQ1 in the first liquid immersion area LR1 and bubbles will be generated in the first liquid LQ1. Also, for example, when the substrate P is scanned at high speed in the + X direction, if there is a step, the shape of the interface LG collapses, and the component F1 'that moves upward becomes larger, and the first immersion region LR1 reaches the + X side most.
  • the projection optical system PL Even when the first immersion area LR1 formed on the image side and the substrate P are moved relative to each other, the shape of the interface LG between the first liquid LQ1 of the first immersion area LR1 and the outer space is maintained.
  • the shape of the first immersion region LR1 can be maintained in a desired state. Therefore, inconveniences such as generation of bubbles in the first liquid L Q1, insufficient recovery of the liquid, and the outflow of the liquid can be avoided.
  • the movement amount of the interface LG can be suppressed by providing the first recovery port 22 on the slope 26, the size of the first liquid immersion region LR1 can be reduced. Therefore, the exposure apparatus EX as a whole can be made compact.
  • the first liquid LQ1 in the first immersion region LR1 may flow out or the first liquid LQ1 in the first immersion region LR1 may be scattered around. Since the wall portion 76 is provided at the periphery of the 1S slope 26 that becomes higher, leakage of the first liquid LQ1 can be suppressed. That is, by providing the wall 76 on the periphery of the porous member 25, a buffer space is formed inside the wall 76. Therefore, even if the liquid LQ reaches the inner surface of the wall 76, the liquid immersion area AR2 is reduced. Since the liquid LQ to be formed extends into the buffer space inside the wall portion 76, leakage of the liquid LQ to the outside of the wall portion 76 can be more reliably prevented.
  • a part of the land surface 75 (the lower surface of the bottom plate portion 72D) is disposed below the end surface T1 of the projection optical system PL so as to surround the projection area AR1
  • a part of the land surface 75 ( A small gap formed between the bottom surface of the bottom plate part 72D and the substrate P surface is formed in the vicinity of the projection area and surrounding the projection area, so it is necessary and sufficient to cover the projection area AR1.
  • substrate P was moved (scanned) at high speed. Even in this case, the exposure apparatus EX as a whole can be made compact while suppressing inconveniences such as mixing of gas into the liquid LQ of the immersion area AR2 and outflow of the liquid LQ.
  • liquid supply port 12 is arranged outside a part of the land surface 75 (the lower surface of the bottom plate portion 72D), gas (bubbles) is prevented from being mixed into the liquid LQ that forms the immersion area AR2. Even when the substrate P is moved at high speed, the optical path of the exposure light EL can be continuously filled with liquid.
  • the thin plate-like porous member 25 is attached to the substrate P so as to be inclined, whereby the force forming the inclined surface 26 is applied to the lower surface of the nodular member 70 of the exposure light EL.
  • a slope that increases the distance from the surface of the substrate P as it moves away from the optical axis AX may be provided, and the liquid recovery port 22 may be formed at a predetermined position (predetermined region) on the slope. Then, a porous member 25 may be provided in the liquid recovery port 22.
  • the porous member 25 may be omitted from the first recovery port 22 in which the porous member 25 is disposed.
  • an inclined surface is provided such that the distance from the surface of the substrate P increases as the distance from the optical axis AX of the exposure light EL increases, and a liquid recovery port is provided at a predetermined position on the inclined surface.
  • the control device CONT stops the supply of the first liquid LQ1 by the first liquid supply mechanism 10, and uses the first liquid recovery mechanism 20 or the like to use the first liquid immersion area LR1.
  • the first liquid LQ1 (the first liquid LQ1 in the first space K1) is recovered. Further, the control device CONT collects the first liquid LQ1 remaining on the substrate P or the substrate stage PST using the first recovery port 22 of the first liquid recovery mechanism 20 or the like.
  • control device CONT performs the second liquid LQ2 in the second liquid immersion region LR2 formed in the second space K2. Is recovered through the second recovery port 42.
  • the control device CONT After the first liquid LQ1 on the substrate P and the second liquid LQ2 on the upper surface T2 of the first optical element LSI are collected, the control device CONT performs the substrate stage PST supporting the substrate P. Move to the unload position and unload.
  • the substrate P to be exposed next is loaded onto the substrate stage PST.
  • the control device CONT supplies the second liquid LQ2 to the second space K2, and exposes the substrate P in the same sequence as described above.
  • the second liquid LQ2 in the second space K2 is replaced for each substrate P to be exposed.
  • the second liquid LQ2 in the second space K2 may be replaced every predetermined time interval, every predetermined number of processed substrates, or every lot as long as it does not affect the exposure accuracy.
  • the supply and recovery of the second liquid LQ2 may be performed continuously during and before and after the exposure of the substrate P.
  • the second space K2 can always be filled with the clean second liquid LQ2 whose temperature is controlled.
  • the second liquid LQ2 is exposed in the second space K2, and the second liquid LQ2 is intermittently exchanged with respect to the second space K2, as described above. During the exposure of the substrate P, vibration associated with the supply and recovery of the second liquid LQ2 does not occur.
  • the second liquid LQ2 becomes unstable.
  • the immersion area L R2 will become huge and the second liquid LQ2 will flow out or scatter inside the lens barrel PK, increasing the damage.
  • the second immersion area LR2 is depleted, resulting in an inconvenience that the exposure accuracy deteriorates. Therefore, by intermittently exchanging the second liquid LQ2 with respect to the second space K2, the second liquid immersion region LR2 can be formed in a desired state, and the above-described inconvenience can be prevented.
  • the first optical element LSI can be easily attached to and detached from (replaceable with) the lens barrel PK, so that only the contaminated first optical element LSI is cleaned.
  • the second liquid LQ2 in the second space K2 does not come into contact with the substrate P.
  • the second space K2 is a substantially closed space surrounded by the first optical element LSI, the second optical element LS2, and the lens barrel PK, impurities floating in the air are in the second space K2.
  • the optical element LS2 since the optical element LS2 has a refractive index (lens action), the optical element LS2 is mirrored with high positioning accuracy in order to maintain the optical characteristics (imaging characteristics) of the entire projection optical system PL. It needs to be attached to the cylinder PK. Therefore, frequently attaching and detaching (replacing) such an optical element LS2 to / from the lens barrel PK is also from the viewpoint of maintaining the optical characteristics of the projection optical system PL (positioning accuracy of the optical element L S2). It is not preferable. In this embodiment, a relatively small plane-parallel plate is provided as the first optical element LSI, and the first optical element LSI is replaced.
  • the replacement work can be easily performed with good workability, and the projection optics
  • the optical characteristics of the system PL can also be maintained.
  • the first and second liquids LQ1 and LQ2 can be independently supplied and recovered to the first space K1 on the lower surface T1 side and the second space K2 on the upper surface T2 side of the first optical element LSI.
  • the first and second liquids While maintaining the cleanliness of the bodies LQ1 and LQ2, the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL can satisfactorily reach the substrate P disposed on the image plane side of the projection optical system PL.
  • the space between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P is filled with the first liquid LQ1, and the space between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the second optical element LS2 is filled.
  • the exposure light EL that has passed through the mask M can reach the substrate P well, and the substrate P can be exposed well.
  • the second immersion area LR2 of the second liquid LQ2 is locally formed on the upper surface T2 side of the first optical element LSI, the second liquid LQ2 comes into contact with the lens barrel PK or the like.
  • the seal mechanism can have a simple configuration. Alternatively, it is not necessary to provide a sealing mechanism.
  • the second immersion region LR2 having a size corresponding to the lower surface T3 of the second optical element LS2 is locally provided on the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • the second liquid LQ2 can be more reliably prevented from leaking from the periphery of the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • the upper surface T2 of the first optical element LSI is provided with the second region HR having liquid repellency in order to prevent leakage of the second liquid LQ2.
  • an embankment portion DR may be provided on the upper surface T2 of the first optical element LSI so as to surround the first region HR1. This also prevents leakage of the second liquid LQ2 in the second immersion area LR2 formed in the first area HR.
  • the optical path of the exposure light EL in the second space K2 is filled with the second liquid LQ2 and overflows from the levee DR or overflows. The likely second liquid LQ2 may be recovered.
  • a liquid recovery port may be provided on a surface substantially parallel to (and flush with) the land surface 75. That is, when the contact angle of the liquid LQ1 to the substrate P is large, or when the recovery capability of the liquid LQ1 from the first recovery port 22 by the first recovery mechanism 20 is high, the moving speed of the substrate P is increased. If the liquid LQ1 can be recovered without leaking, a first liquid recovery port 22 may be provided as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
  • the wall portion 76 is provided on the periphery of the inclined surface (the lower surface of the porous member) formed on the lower surface of the nozzle member 70.
  • the wall 76 can be omitted.
  • the nodular member 70 in the above-described embodiment has a part of the land surface (flat portion) 75 formed between the projection optical system PL and the substrate P, and an inclined surface (the lower surface of the porous member) on the outside thereof. ) Is formed, but a part of the land surface is not placed under the projection optical system PL, but placed outside (around) the end surface T1 of the projection optical system PL with respect to the optical axis of the projection optical system PL.
  • the land surface 75 may be substantially flush with the end surface T1 of the projection optical system PL, and the position of the land surface 75 in the Z-axis direction is + Z direction or Z direction with respect to the end surface T1 of the projection optical system PL. You may be away.
  • the liquid supply port 12 is formed in an annular slit shape so as to surround the projection area AR1, but a plurality of supply ports separated from each other may be provided.
  • the position of the supply port is not particularly limited, but one supply port can be provided on each side of the projection area AR1 (on both sides in the X-axis direction or on both sides in the Y-axis direction), or X in the projection area AR1.
  • One (4 total) supply ports can be provided on both sides of the shaft and Y axis.
  • only one supply port may be provided at a position away from the projection area AR1 in a predetermined direction.
  • the first supply port 12 is provided at a position facing the substrate P.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first supply port 12 is provided between the first optical element LSI and the bottom plate portion 72D.
  • a supply port may be provided so as to surround the optical path EL of the exposure light, or one supply port may be provided on each side of the optical path of the exposure light EL.
  • the amount of liquid LQ supplied from each supply port can be adjusted so that different amounts of liquid can be supplied from each supply port. Yo.
  • a plurality of fin members 150 may be formed on the slope formed on the lower surface of the nozzle member 70 (the lower surface of the porous member 25).
  • the fin member 150 has a substantially triangular shape in side view, and is disposed in the lower surface 2 of the porous member 25 and the buffer space formed inside the wall portion 76 in the side sectional view of FIG. Further, the fin member 150 is attached to the inner surface of the wall 76 in a radial manner so that the longitudinal direction thereof is directed outward.
  • the plurality of fin members 150 are separated from each other, and a space is formed between the fin members 150.
  • the liquid contact area on the inclined surface (the lower surface of the porous member 25) formed on the lower surface of the nozzle member 70 can be increased.
  • the liquid LQ retention performance on the bottom surface can be improved.
  • the plurality of fin members 150 may be provided at equal intervals, or at irregular intervals. For example, even if the interval between the fin members 150 arranged on both sides in the X-axis direction with respect to the projection area AR1 is set smaller than the interval between the fin members 150 arranged on both sides in the Y-axis direction with respect to the projection area AR1 Good.
  • the surface of the fin member 150 is preferably lyophilic with respect to the liquid LQ.
  • the fin member 150 may be formed by subjecting stainless steel (for example, SUS316) to “GLDEP” processing or “GOLDEP WHITEJ processing”, or may be formed of glass (quartz) or the like.
  • the first optical element LSI and the second optical element LS2 are both supported by the lens barrel PK in a substantially stationary state with respect to the optical path of the exposure light EL.
  • the first optical element LSI is a plane parallel plate, and the lower surface T1 and the upper surface T2 are parallel to each other.
  • the lower surface T1 and the upper surface T2 are substantially parallel to the XY plane.
  • the first optical element LSI is supported by a first support portion 91 provided at the lower end portion of the lens barrel PK.
  • a flange portion F1 which is a supported portion, is provided on the upper portion of the first optical element LS 1, and the first support portion 91 supports the first optical element LSI by supporting the lower surface T5 of the flange portion F1. ing.
  • the lower surface T5 of the flange portion F1 is also substantially parallel to the XY plane, and the lower surface T5 of the flange portion F1 is formed around the lower surface T1 of the first optical element LSI.
  • the distance (thickness) HI between the lower surface Tl and the upper surface T2 of the first optical element LSI on the optical axis AX of the projection optical system PL is 15 mm or more.
  • the distance HI between the lower surface T1 and the upper surface T2 of the first optical element LSI is based on the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P. Is also getting bigger.
  • the first optical element LSI is formed thicker than the liquid LQ1. Also in this embodiment, the thickness of the liquid LQ1 is about 3 mm, and the distance between the land surface 75 and the substrate P is about 1 mm. In the present embodiment, the thickness HI of the first optical element LSI is about 15 mm, but is not limited to this, and can be set in the range of about 15 mm to 20 mm.
  • the second optical element LS2 is supported by a second support portion 92 provided above the first support portion 91 inside the lens barrel PK.
  • a flange portion F2 which is a supported portion, is provided above the second optical element LS2, and the second support portion 92 supports the second optical element LS2 by supporting the flange portion F2.
  • the lower surface T3 of the second optical element LS2 is formed in a planar shape, and the lower surface T3 of the second optical element LS2 supported by the second support part 92 and the first optical element supported by the first support part 91 It is almost parallel to the top surface T2 of the LSI.
  • the upper surface T4 of the second optical element LS2 is formed in a convex shape toward the object plane side (mask M side) and has a positive refractive index.
  • the first optical element LSI can be easily attached to and detached from the first support portion 91 of the lens barrel PK. That is, the first optical element LSI is provided to be replaceable.
  • the second optical element LS2 having a refractive index (lens action) is supported by the second support portion 92 of the barrel PK in a well-positioned state.
  • the upper surface T2 of the first optical element LSI having the flange portion F1 is sufficiently larger than the lower surface T3 of the second optical element LS2, and the second optical element LS2 facing the first optical element LSI
  • the outer diameter D3 of the lower surface T3 is smaller than the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI.
  • the distance HI between the lower surface T1 and the upper surface T2 of the first optical element LSI is longer than the distance H2 between the upper surface T2 of the first optical element LSI and the lower surface T5 of the flange portion F1.
  • the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI having the flange portion F1 is set to be not less than twice the outer diameter D1 of the lower surface T1 of the first optical element LSI.
  • the lower portion of the first optical element LSI, in which the lower surface T5 of the flange portion F1 is supported by the first support portion 91, is exposed (projected) below the lower surface PKA of the lens barrel PK.
  • At least a part of the nozzle member 70 is disposed in a space formed between the flange portion F1 of the first optical element LSI and the first support portion 91 that supports the flange portion F1 and the substrate P.
  • the flange portion (supported portion) F1 of the first optical element LSI and the first support portion 91 that supports the flange portion F1 are provided above the nozzle member 70.
  • the upper surface 70B of the nozzle member 70 is opposed to the lower surface T5 of the flange portion F1 of the first optical element LSI and the lower surface PKA of the lens barrel PKC. Further, the inner side surface 70T of the nozzle member 70 and the side surface C1 of the first optical element L S1 face each other.
  • the nozzle member 70 disposed below the flange portion F1 is disposed in the vicinity of the side surface C1 of the first optical element LSI, and the first supply port provided in the nozzle member 70. 12 is provided close to the projection area AR.
  • a first recovery port 22 formed so as to surround the projection area AR is also provided close to the projection area AR, and the outer diameter D22 of the first recovery port 22 is the upper surface T2 of the first optical element LSI. The outer diameter is smaller than D2.
  • the bottom plate portion 72D forming the land surface 75 is disposed so as to be recessed below the lower surface T1 of the first optical element LSI.
  • the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI is larger than the outer diameter D1 of the lower surface T1, more specifically, the outer diameter D2 of the upper surface T2 is the outer diameter D1 of the lower surface T1. Therefore, when the first optical element LSI is supported by the first support portion 91, the first support portion 91 supports the end of the upper surface T2 (flange portion F1).
  • the first support part for supporting the element LSI can be provided at a position where the optical axis AX force of the first optical element LSI is also separated in the horizontal direction.
  • the nose member 70 can be arranged.
  • the degree of freedom in arrangement when arranging various measuring devices such as an alignment system is not limited to the nose member 70.
  • the space is sufficiently secured, it is necessary to install a measuring device or the like to be placed in the space.
  • the degree of freedom of the meter can also be improved.
  • the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the first optical element LSI is at least twice the outer diameter D1 of the lower surface T1, and the outer diameter D1 of the lower surface T1 of the first optical element LSI is sufficiently larger than the upper surface T2. Since the first liquid LQ1 in the first liquid immersion area LR1 formed by the first liquid immersion mechanism 1 is brought into contact with the lower surface T1, the size of the first liquid immersion area LR1 depends on the lower surface T1. Can be small. Therefore, inconveniences such as enlarging the entire exposure apparatus EX associated with enlarging the first immersion area LR1 can be prevented.
  • the force that can be cited as the size (position) of the first recovery port 22 is determined by changing the outer diameter D22 of the first recovery port 22 to the first optical Since the outer diameter D2 of the upper surface T2 of the element LSI is made smaller, the first immersion region LR1 can be made smaller.
  • the distance HI between the lower surface T1 and the upper surface T2 of the first optical element LSI and the distance between the first optical element LSI and the substrate P are larger. More specifically, the distance HI is set to 15 mm or more. Since the first optical element LSI is thickened, when the first optical element LSI is supported by the first support portion 91, the first support portion 91 is near the upper surface T2 of the first optical element LSI, in the present embodiment, the upper surface T2. By supporting the flange portion F1 that forms the first optical element LSI, the first support portion 91 that supports the first optical element LSI can be provided at a position away from the lower surface T1 of the first optical element LSI in the vertical direction.
  • the nozzle member 70 can be disposed close to the side surface C1 of the first optical element LSI, the nozzle member 70 can be made compact, and the first immersion region LR of the first liquid LQ1 can be achieved. The size of 1 can be reduced. Therefore, inconveniences such as enlarging the entire exposure apparatus EX associated with enlarging the first immersion area LR1 can be prevented.
  • the thickness (distance HI) of the first optical element LSI is set so that the thickness between the first optical element LSI and the substrate P is
  • the distance HI 15 mm or more which is thicker than the liquid LQ1
  • the first optical element LSI has a distance ( (Thickness) Both the condition that HI is 15mm or more and the condition that the outer diameter D2 of the upper surface T2 is more than twice the outer diameter D1 of the lower surface T1 are satisfied. It's okay. Even in a configuration that satisfies either one of the conditions, the nozzle member 70 can be compacted and the first immersion region LR1 can be prevented from becoming enormous.
  • the first optical element LSI has a conical side surface whose outer diameter decreases from the flange portion F 1 to the lower surface T 1 according to the direction force.
  • the shape of the first optical element LSI is not limited to this shape.
  • it may be a columnar first optical element LSI having an outer diameter D1 while maintaining the flange portion F1.
  • the exposure light EL has a cross-section along the XY plane in the X direction because the diameter in the strike direction (X direction) is smaller than the diameter in the non-running direction (Y direction).
  • the first optical element may have an ellipse with a small diameter and a side surface whose outer diameter decreases from the flange portion F1 to the lower surface T1 according to the direction force. It is possible to change the shape and arrangement of the nozzle member accordingly.
  • the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P is about 3 mm
  • the distance between the land surface 75 and the substrate P is about 1 mm
  • the first optical element The distance between the upper surface T2 of the element LSI and the lower surface T3 of the second optical element LS2 is about 3 mm.
  • the distance between the lower surface T1 of the first optical element LSI and the substrate P takes into account the absorption of the exposure light EL by the liquid LQ1 and the flow of the liquid LQ1 in the first space K1.
  • the distance between the land surface 75 and the substrate P can be set within a range of 0.5 to lmm, and the upper surface of the first optical element LSI can be set.
  • the distance between T2 and the lower surface T3 of the second optical element LS2 can also be set in the range of 0.5 to 5 mm in consideration of the flow of the liquid LQ2.
  • the lens barrel PK of the present embodiment is configured by combining a plurality of segmented lens barrels (sub-barrels), and includes a segmented lens barrel including a first support portion 91 that supports the first optical element LSI. However, it can be attached to and detached from the partial lens barrel supporting the other optical elements L2 to L7.
  • the first optical element LSI having the flange portion F1 can be replaced by removing the divided lens barrel from the partial lens barrel.
  • the first optical element LSI of the present embodiment is used, as shown in FIG. A configuration in which the region LR2 is not formed may be employed.
  • the first optical element LS 1 shown in FIG. 13 is the optical element closest to the image plane of the projection optical system PL, and its upper surface T2 is formed in a convex shape toward the object plane side.
  • the refractive index is The first liquid LQ1 in the first liquid immersion area LR1 is in contact with the first optical element LSI.
  • the first optical element LSI has a condition that the distance HI between the lower surface T1 and the upper surface T2 on the optical axis AX is 15 mm or more, and the outer diameter D2 of the upper surface T2 is more than twice the outer diameter D1 of the lower surface T1.
  • the second immersion region LR2 of the second liquid LQ2 is locally formed on the upper surface T2 of the first optical element LSI, but as shown in FIG.
  • the second liquid LQ2 in the second liquid immersion area LR2 may be disposed almost over the entire upper surface T2.
  • the first optical element LSI has a condition that the distance HI between the lower surface T1 and the upper surface T2 on the optical axis AX is 15 mm or more, and the outer surface of the upper surface T2. It satisfies at least one of the conditions that the diameter D2 is at least twice the outer diameter D1 of the lower surface T1.
  • the first optical element LSI is exposed (protruded) below the lens barrel PK, and the nozzle member 70 is disposed close to the first optical element LSI. ing.
  • the inner surface PKC of the barrel PK is provided with a second supply port 32 that constitutes a part of the second liquid supply mechanism 30.
  • the second supply port 32 is formed in the vicinity of the second space K2 on the inner surface PKC of the lens barrel PK, and is provided on the + X side with respect to the optical axis AX of the projection optical system PL.
  • the second supply port 32 blows out the second liquid LQ2 delivered from the second liquid supply unit 31 substantially parallel to the upper surface T2 of the first optical element 2G, that is, substantially parallel to the XY plane (laterally).
  • the second supply port 32 blows out the second liquid LQ2 substantially parallel to the upper surface T2 of the first optical element LSI, the force that the supplied second liquid LQ2 exerts on the first, second optical elements LS1, LS2, etc. Can be reduced. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as the first and second optical elements LS1, LS2, etc. being deformed or displaced due to the supplied second liquid LQ2.
  • a second recovery port 42 constituting a part of the second liquid recovery mechanism 40 is provided at a predetermined position with respect to the second supply port 32 on the inner surface PKC of the barrel PK.
  • Second recovery port 42 Is formed in the vicinity of the second space K2 on the inner surface PKC of the lens barrel PK, and is provided on the ⁇ X side with respect to the optical axis ⁇ of the projection optical system PL. That is, the second supply port 32 and the second recovery port 42 are opposed to each other.
  • the second supply port 32 and the second recovery port 42 are each formed in a slit shape.
  • the second supply port 32 and the second recovery port 42 may be formed in an arbitrary shape such as a substantially circular shape, an elliptical shape, or a rectangular shape.
  • each of the second supply port 32 and the second recovery port 42 has almost the same size as each other, but may have different sizes.
  • the other end of the second supply pipe 33 is connected to one end of a second supply channel 34 formed inside the lens barrel PK.
  • the other end of the second supply channel 34 of the lens barrel PK is connected to a second supply port 32 formed on the inner side surface PKC of the lens barrel PK.
  • the second liquid LQ2 delivered from the second liquid supply unit 31 of the second liquid supply mechanism 30 flows through the second supply pipe 33 and then passes through the second supply flow path 34 formed in the inner part of the lens barrel PK. Flows into one end. Then, the second liquid LQ2 that has flowed into one end of the second supply channel 34 is supplied to the second optical element LS2 and the first optical element from the second supply port 32 formed on the inner surface PKC of the lens barrel PK. Supplied to the second space K2 between the LSI.
  • the other end of the second recovery pipe 43 is connected to one end of a second recovery flow path 44 formed inside the lens barrel PK.
  • the other end of the second recovery channel 44 is connected to a second recovery port 42 formed on the inner surface PKC of the lens barrel PK.
  • the lens barrel PK is provided with a facing surface 93 that faces the peripheral region of the upper surface T2 of the first optical element LSI supported by the first support portion 91.
  • a first seal member 94 is provided between the peripheral area of the upper surface T2 and the facing surface 93.
  • the first seal member 94 is composed of, for example, a O ring (for example, “Kalrez” manufactured by DuPont Dow) or a C ring.
  • the first seal member 94 prevents the second liquid LQ2 disposed on the upper surface T2 from leaking to the outside of the upper surface T2, and thus to the outside of the lens barrel PK.
  • a second seal member 95 is provided between the side surface C2 of the second optical element LS2 and the inner side surface PKC of the lens barrel PK.
  • the second seal member 95 is constituted by, for example, a V ring.
  • the distance between the side surface C2 of the second optical element LS2 and the inner side surface PKC of the lens barrel PK may be reduced to, for example, about 1 to 5 xm.
  • the flow of fluid between the second space K2 and the third space K3 can be prevented through the gap between the side surface C2 of the second optical element L S2 and the inner surface PKC of the lens barrel PK. .
  • the control device CONT uses the second liquid supply mechanism 30 to supply the second liquid LQ2 per unit time and the second liquid recovery mechanism 40 to supply the second liquid LQ2 per unit time.
  • the second liquid LQ2 is supplied and recovered by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 40, and the amount of exposure light EL in at least the second space K2 is controlled. Fill the optical path with the second liquid LQ2.
  • the second liquid supply mechanism 30 supplies the second liquid LQ2 to the second space K2 at a flow rate of 0.1 lcc / min to:! OOcc / min.
  • the supply operation and the recovery operation of the second liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 40 are continuously performed. Further, before and after the exposure of the substrate P, the supply operation and the recovery operation of the second liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 40 are continuously performed.
  • the second liquid LQ2 in the second space K2 is always clean and temperature-controlled by continuously supplying and collecting the second liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 40.
  • the second space K2 is filled with a clean temperature controlled second liquid LQ2.
  • the first optical element LSI is caused by vaporization (drying) of the second liquid LQ2. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience such as formation of adhesion marks (so-called watermarks) on the upper surface T2 and the lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • the supply of the second liquid LQ2 by the second immersion mechanism 2 and And recovery may be performed intermittently.
  • the liquid supply operation and / or the recovery operation of the second immersion mechanism 2 may be stopped during the exposure of the substrate P.
  • vibration associated with the supply and / or recovery of the second liquid LQ2 does not occur during the exposure of the substrate P, and deterioration in exposure accuracy due to the vibration can be prevented.
  • the first recovery port 22 of the first liquid recovery mechanism 20 can use a force S to use a mesh member in the form of a thin plate in which a large number of holes are formed as the porous member 25, for example.
  • the porous member is formed of titanium.
  • the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the porous member 25 so that the predetermined condition described later is satisfied while the porous member 25 is wet, the liquid from the holes of the porous member 25 is reduced. Only LQ is collected.
  • the parameters relating to the above-mentioned predetermined conditions include the pore diameter of the porous member 25, the contact angle (affinity) of the porous member 25 with the liquid LQ, and the suction force of the first liquid recovery unit 21 (pressure on the upper surface of the porous member 25). ) And the like.
  • FIG. 16 is an enlarged view of a partial cross section of the porous member 25, and shows a specific example of liquid recovery performed through the porous member 25.
  • a substrate P is disposed under the porous member 25, and a gas space and a liquid space are formed between the porous member 25 and the substrate P. More specifically, a gas space is formed between the first hole 25Ha of the porous member 25 and the substrate P, and a liquid space is formed between the second hole 25Hb of the porous member 25 and the substrate P. ing.
  • Such a situation occurs, for example, at the end of the immersion region LR1 shown in FIG. 4 or when gas is generated in the immersion region LR1 for some reason.
  • On the porous member 25, a flow path space that forms a part of the first recovery flow path 24 is formed.
  • the pressure in the space between the first hole 25Ha of the porous member 25 and the substrate P (the pressure on the lower surface of the multi-hole member 25H) is Pa
  • the flow path space above the porous member 25 is Pressure (pressure on the upper surface of porous member 25) is Pb
  • hole diameter (diameter) of holes 25Ha, 25Hb is d
  • porous member 25 (? L25H The contact angle with the liquid LQ on the inside) is ⁇ and the surface tension of the liquid LQ is ⁇ .
  • the gas in the space below the porous member 25 is Can be prevented from moving (invading) into the space above the porous member 25 through the hole 25Ha.
  • the interface between the liquid LQ and the gas is optimized by optimizing the contact angle ⁇ , the hole diameter d, the surface tension ⁇ of the liquid LQ, the pressure Pa, and Pb so as to satisfy the condition of the above equation (3). Is maintained in the hole 25Ha of the porous member 25, and gas intrusion from the first hole 25Ha can be suppressed.
  • the liquid space is formed below the second hole 25Hb (substrate P side) of the multi-hole member 25, only the liquid LQ can be recovered through the second hole 25Hb.
  • the first liquid recovery mechanism 20 includes the pressure Pa in the space below the porous member 25, the diameter d of the hole 25H, and the liquid LQ of the porous member 25 (the inner surface of the hole 25H).
  • the contact angle ⁇ and the surface tension ⁇ of the liquid (pure water) LQ are constant, and the suction force of the first liquid recovery unit 21 is controlled so that the above equation (3) is satisfied.
  • the road space pressure is adjusted.
  • the larger the (Pa-Pb) force S that is, the larger ((4 X ⁇ X co s ⁇ ) / d)
  • the pressure Pb can be easily controlled, it is desirable that the diameter d of the holes 25Ha and 25Hb and the contact angle ⁇ (0 ° ⁇ ⁇ 90 °) of the porous member 25 with the liquid LQ be as small as possible.
  • the projection optical system PL has, as the first optical element LSI, an element whose upper surface T2 has a wider outer diameter than the lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • the first optical element LSI an element whose upper surface T2 has a wider outer diameter than the lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • 2 Even if the lower surface T3 of the optical element LS2 is wider than the upper surface T2 of the first optical element LSI, there is no effect.
  • the outer edge portion of the lower surface T3 of the second optical element LS2 can be processed to be liquid repellent, and only the central portion forming the liquid immersion region can be processed to be lyophilic.
  • a levee DR as shown in FIG. 10 may be provided on the outer edge portion of the lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 40 supply and recover the second liquid LQ2 by the first liquid supply mechanism 10.
  • the supply and recovery operations of the first liquid LQ1 by the first liquid recovery mechanism 20 need not be the same, and the supply amount and recovery amount of each liquid, or the flow speed of each liquid may be different.
  • the supply amount and recovery rate of liquid LQ2 in the second space K2 are less than the supply amount and recovery amount of the liquid LQ1 in the first space, and the flow rate of the liquid LQ2 in the second space K2 is changed to the first space K1. It may be slower than the flow rate of the liquid LQ1.
  • the liquid (pure water) supplied from the first liquid supply mechanism 10 to the first space K1 and the liquid supplied from the second liquid supply mechanism 30 to the second space K2 is the same (the temperature is the same), but the liquid type may be the same or the quality (temperature, temperature uniformity, temperature stability, etc.) may be different.
  • the specific resistance value and the total organic carbon (TOC) value Dissolved gas concentration (dissolved oxygen concentration, dissolved nitrogen concentration), refractive index, transmittance, etc. may be different.
  • pure water is used for the first and second liquids LQ1 and LQ2 in the present embodiment.
  • Pure water has the advantage that it can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, and that there is no adverse effect on the photoresistor optical elements (lenses) on the substrate P.
  • pure water has no adverse effects on the environment and the content of impurities is extremely low. Therefore, it is expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. it can. If the purity of the pure water supplied from the factory is low, the exposure equipment may have an ultrapure water production device.
  • the refractive index n of pure water (water) for exposure light EL with a wavelength of about 193 nm is said to be about 1.44, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source for exposure light EL.
  • the wavelength is reduced to 1 / n, that is, about 134 nm, and high resolution can be obtained.
  • the projection can be performed.
  • the numerical aperture of the optical system PL can be further increased. The image quality is improved.
  • the first and second liquid supply mechanisms 10 and 30 supply the pure water as the liquids LQ1 and LQ2, and supply different types of liquids to the first space K1.
  • the first liquid LQ1 filling the first space L2 and the second liquid LQ2 filling the second space K2 may be of different types.
  • the refractive index and / or transmittance with respect to the exposure light EL may be different between the first liquid and the second liquid.
  • the second space K2 can be filled with a predetermined liquid other than pure water including fluorinated oil. Since oil is a liquid with a low probability of propagation of bacteria such as bacteria, the cleanliness of the flow path through which the second space K2 and the second liquid LQ2 (fluorine oil) flow can be maintained.
  • both the first and second liquids LQ1, LQ2 may be liquids other than water.
  • the light source of the exposure light EL is an F laser
  • the F laser light does not transmit water, so the first
  • the second liquid LQ1, LQ2 can transmit F laser light, for example, perfluorinated polyether
  • Fluorine fluid such as PFPE or fluorinated oil may be used.
  • a lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a small molecular structure including fluorine, for example, on the portions that are in contact with the first and second liquids LQ1 and LQ2.
  • the first and second liquids LQ1 and LQ2 there are other photoresists coated on the surfaces of the projection optical system PL and the substrate P, which are transparent to the exposure light EL and have the highest possible refractive index.
  • a stable one eg, cedar oil
  • the surface treatment is performed according to the polarities of the first and second liquids LQ1 and LQ2 used.
  • various fluids having a desired refractive index for example, supercritical fluids or high refractive index gases can be used instead of the pure water of the liquids LQ1 and LQ2.
  • the projection optical system PL is adjusted so as to have predetermined imaging characteristics including the first optical element LSI which is a plane-parallel plate having no refractive power. If the first optical element LSI does not affect the imaging characteristics at all, remove the first optical element LSI and adjust the imaging characteristics of the projection optical system PL to the predetermined imaging characteristics. You can do it.
  • both the first optical element LSI and the second optical element LS2 are supported by the lens barrel PK, but each is supported by a separate support member.
  • both the first optical element LSI and the second optical element LS2 are supported by the lens barrel PK in a substantially stationary state.
  • the optical element LS2 may be supported so as to be movable minutely.
  • the first optical element LSI has a non-refractive power parallel flat surface in which the lower surface T1 and the upper surface T2 are each flat and the lower surface T1 and the upper surface T2 are parallel to each other.
  • the upper surface T2 of the first optical element LSI may have a slight curvature.
  • the first optical element LSI may be an optical element having a lens function.
  • the curvature of the upper surface T2 of the first optical element LSI is preferably smaller than the curvature of the upper surface T4 and the lower surface T3 of the second optical element LS2.
  • the second liquid immersion mechanism 2 that supplies and recovers the second liquid LQ2 may be omitted.
  • exposure is performed without exchanging the second liquid LQ2 in the second space K2, with the second liquid LQ2 being filled between the first optical element LSI and the second optical element LS2.
  • the temperature for adjusting the temperature of the second liquid LQ2 in the second immersion area LR2 For example, the adjusting device is provided between the first optical element LSI and the second optical element LS2, and the temperature of the second liquid LQ2 using the temperature adjusting device can be adjusted.
  • the projection optical system PL and the substrate P are opposed to each other has been mainly described.
  • the projection optical system PL and other members (such as the upper surface 91 of the substrate stage PST). ) Can also be filled with the first liquid LQ 1 between the projection optical system PL and other members.
  • the space on the image plane side of the projection optical system PL is continuously filled with the first liquid LQ1 using other members. It may be.
  • the numerical aperture NA of the projection optical system may be 0.9 to: 1.3.
  • the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large in this way, the imaging performance may deteriorate due to the polarization effect with random polarized light that has been used as exposure light in the past. desirable.
  • linearly polarized illumination is applied to the longitudinal direction of the line pattern of the mask (reticle) line-and-space pattern. From the pattern of the mask and the mask (reticle), it is preferable that a large amount of diffracted light of the S polarization component (TE polarization component), that is, the polarization direction component along the longitudinal direction of the line pattern is emitted.
  • TE polarization component diffracted light of the S polarization component
  • the space between the projection optical system PL and the resist applied on the surface of the substrate P is filled with liquid
  • the space between the projection optical system PL and the resist applied on the surface of the substrate P is filled with air (gas).
  • NA of the projection optical system exceeds 1.0
  • the transmittance of the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) that contributes to the improvement of contrast is higher on the resist surface. Even in this case, high imaging performance can be obtained. Further, it is more effective to appropriately combine the phase shift mask with an oblique incidence illumination method (particularly a dipole illumination method) or the like that is adapted to the longitudinal direction of the line pattern as disclosed in JP-A-6-188169.
  • the combination of the linearly polarized illumination method and the dipole illumination method is used when the periodic direction of the line and space pattern is limited to one predetermined direction, or the hole patterns are densely packed along the predetermined one direction. It is effective when For example, when illuminating a halftone phase shift mask with a transmittance of 6% (a pattern with a nozzle pitch of about 45 nm) using both the linearly polarized illumination method and the dipole illumination method, it is reflected on the pupil plane of the illumination system.
  • the illumination ⁇ defined by the circumscribed circle of the two beams forming the dipole is 0 ⁇ 95
  • the radius of each beam on the pupil plane is 0 ⁇ 125 ⁇
  • a fine line 'and' space pattern for example, a line 'and' of about 25 to 50 nm
  • the mask M acts as a polarizing plate due to the wave guide effect.
  • the diffracted light of the S polarization component (TE polarization component) is emitted from the mask M more than the diffracted light of the polarization component (TM polarization component).
  • the numerical aperture NA of the projection optical system PL is as large as 0.9 to 1.3: Even in this case, high resolution performance can be obtained.
  • the P-polarized component (TM-polarized component) is changed to the S-polarized component (TE-polarized component) by the Wire Grid effect.
  • ArF excimer laser is used as exposure light
  • projection optical system PL with a reduction ratio of about 1/4 is used to form a line 'and' space pattern larger than 25 nm.
  • the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) is emitted from the mask M more than the diffracted light of the P-polarized component (TM-polarized component).
  • the numerical aperture NA is 0.9 ⁇ : 1. Even if the numerical aperture is as large as 1.3, it is possible to obtain high resolution performance S.
  • a projection optical system can be obtained by using both the polarization illumination method that linearly polarizes in the tangential direction of the circle centered on the optical axis and the annular illumination method.
  • High imaging performance can be obtained even when the numerical aperture NA is large.
  • a polarization illumination method and an annular illumination method annular zone that linearly polarizes a half-tone phase shift mask with a transmittance of 6% (a pattern with a half pitch of about 63 nm) in the tangential direction of a circle around the optical axis.
  • the depth of focus (DOF) is higher than when using randomly polarized light.
  • the substrate P in each of the above embodiments is not limited to a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or a mask used in an exposure apparatus.
  • Reticle masters synthetic quartz, silicon wafers
  • force using a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern “dimming pattern”) is formed on a light-transmitting substrate instead of this reticle, for example, As disclosed in US Pat. No.
  • the exposure apparatus EX in addition to the step 'and' scanning type exposure apparatus (scanning stepper) that performs the mask exposure of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously,
  • the present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the mask M and the substrate P are stationary, and the substrate P is sequentially moved stepwise.
  • a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P substantially stationary (for example, a refraction without a reflective element at a 1/8 reduction magnification). It can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using a mold projection optical system. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P almost stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed on the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus.
  • the stitch type exposure apparatus can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially overlapped and transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus provided with a measurement stage equipped with a measurement member or sensor in addition to the stage holding the substrate P. Note that an exposure apparatus equipped with a measurement stage is described in, for example, European Patent Publication No. 1,041, 357, and this document is used as long as it is permitted by the laws and regulations of the country designated or selected in this international application. The contents described in are incorporated into the text.
  • the present invention can also be applied to a twin-stage type exposure apparatus.
  • the structure and exposure operation of a twin stage type exposure apparatus are described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-163099 and 10-214783 (corresponding US Pat. Nos. 6,341,007, 6,400,441, 6,549, 269 and 6).
  • No. 2000-505958 (corresponding US Pat. No. 5,969,441) is disclosed in US Pat. No. 6,208,407 and is subject to national legislation designated or selected in this international application. To the extent permitted by the above, the disclosure thereof is incorporated into the text.
  • an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate P is employed.
  • the entire surface of the substrate to be exposed is covered with the liquid.
  • the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus.
  • the structure and exposure operation of an immersion exposure apparatus in which the entire surface of the substrate to be exposed is covered with liquid are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-124873, 10-303114, and US Pat. No. 5,825,043. As long as it is permitted by the laws of the country designated or selected in this international application.
  • the type of exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto a substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, It can be widely applied to an exposure device for manufacturing an image sensor (CCD) or a reticle or mask.
  • CCD image sensor
  • each stage PST and MST may be a type that moves along a guide or a guideless type that does not have a guide. Examples of using linear motors on the stage are disclosed in U.S. Pat.Nos. 5,623,853 and 5,528,118, to the extent permitted by national legislation designated or selected in this international application, respectively. The contents of the document are incorporated into the text.
  • each stage PST and MST is such that a magnet unit with two-dimensionally arranged magnets and an armature unit with two-dimensionally arranged coils face each other and each stage PST and MST is driven by electromagnetic force.
  • a planar motor may be used.
  • either the magnet unit or the armature unit may be connected to the stages PST and MST, and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side of the stages PST and MST.
  • the reaction force generated by the movement of the substrate stage PST may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member so as not to be transmitted to the projection optical system PL.
  • This reaction force processing method is disclosed in detail, for example, in US Pat. No. 5,528,118 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-166475), and allowed by the laws of the country designated or selected in this international application. As much as possible
  • reaction force generated by the movement of the mask stage MST may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member so as not to be transmitted to the projection optical system PL.
  • This reaction force processing method is disclosed in detail, for example, in US Pat. No. 5,874,820 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-330224) and is permitted by the laws of the country designated or selected in this international application. To the extent that the disclosure of this document is incorporated, it becomes part of the description of the text.
  • the exposure apparatus EX provides various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application with predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling to keep. In order to ensure these various accuracies, before and after this assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, various electrical systems Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
  • the assembly process from various subsystems to the exposure system includes mechanical connections, electrical circuit wiring connections, and pneumatic circuit piping connections between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. It is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.
  • a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for performing a microdevice function performance design, a step 202 for manufacturing a mask (reticle) based on this design step, Step 203 for manufacturing a substrate as a base material, exposure processing step 204 for exposing a mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus EX of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, and packaging process) 205 It is manufactured through inspection step 206 and the like.
  • the present invention it is possible to prevent deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy due to contamination of an element (optical element), and thus it is possible to perform exposure processing and measurement processing with high accuracy. Further, according to the present invention, since the liquid immersion area can be reduced, the apparatus itself can be externalized.

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Abstract

露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬを有する。投影光学系ＰＬは、その像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１と、第１光学素子ＬＳ１に次いで像面に近い第２光学素子ＬＳ２とを有する。第１光学素子ＬＳ１は、基板Ｐの表面と対向するように配置された下面Ｔ１と、第２光学素子ＬＳ２と対向するように配置された上面Ｔ２とを有している。上面Ｔ２のうち露光光ＥＬが通過する領域ＡＲ’を含む領域に液浸領域が形成されるように第１光学素子ＬＳ１の上面Ｔ２と第２光学素子ＬＳ２との間が第２液体ＬＱ２で満たされ、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１側の第１液体ＬＱ１と上面Ｔ２側の第２液体ＬＱ２とを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射することで基板Ｐが露光される。光学素子の汚染に起因する露光精度の劣化を防止でき、液浸領域の巨大化を抑制できる。

Description

明 細 書
露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置及び露光方法並びにデバイス 製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 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、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイス パターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化 が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影 光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長 は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の 露光波長は KrFエキシマレーザの 248nmである力 更に短波長の ArFエキシマレ 一ザの 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（D〇F)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。
[0003] R=k · λ /ΝΑ ■·■ (1)
1
δ = ±k · λ /ΝΑ2 ·■· (2)
2
ここで、 λは露光波長、 ΝΑは投影光学系の開口数、 k、 kはプロセス係数である。
1 2
(1)式、（2)式より、解像度 Rを高めるために、露光波長; I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。
[0004] 焦点深度 δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させる ことが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで 、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば国際公 開第 99/49504号公報に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は 、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領 域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の l/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。
[0005] ところで、上記国際公開第 99Z49504号公報に開示されているような液浸露光装 置においては、投影光学系を構成する複数のエレメント（光学素子）のうち最も像面 の近くに配置された光学素子に、基板上に形成された液浸領域の液体が接触する。 その場合において、液浸領域の液体中に例えば基板上から発生した不純物等が混 入し、液浸領域の液体が汚染すると、その汚染された液浸領域の液体により、前記 最も像面の近くに配置された光学素子が汚染される可能性がある。光学素子が汚染 すると、その光学素子の光透過率が低下したり光透過率に分布が生じる等の不都合 が生じ、投影光学系を介した露光精度及び計測精度の劣化を招く可能性がある。
[0006] また、上記国際公開第 99/49504号公報には、マスクと基板とを走査方向に同期 移動しつつマスクに形成されたパターンを基板に露光する走査型露光装置も開示さ れているが、走査型露光装置においては、デバイスの生産性向上等を目的として、 走査速度 (スキャン速度）の高速化が要求される。ところが、スキャン速度を高速化し た場合、液浸領域を所望の大きさに維持することが困難となる可能性がある。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 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、エレメント（光学素子）の汚 染に起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止できる露光装置、及びその露光 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。また、本発明は、液浸 領域を所望状態に維持する露光装置及び露光方法並びにそ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。
課題を解決するための手段及び発明の効果
[0008] 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 16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。
[0009] 本発明の第 1の態様に従えば、液体 (LQ1)を介して基板 (P)上に露光光 (EL)を 照射して、基板（P)を露光する露光装置であって、像面に最も近い第 1エレメント (LS
1)と、第 1エレメント (LSI)に次いで像面に近い第 2エレメント (LS2)とを含む複数の エレメント（LS1〜LS7)を有する投影光学系（PL)を備え、第 1エレメント（LSI)は、 基板（P)の表面と対向するように配置され、露光光 (EL)が通過する第 1面 (T1)と、 第 2エレメント（LS2)と対向するように配置され、露光光 (EL)が通過する第 2面 (T2) とを有し、第 1エレメント（LSI)及び第 2エレメント（LS2)は、投影光学系（PL)の光軸 (AX)に対してほぼ静止状態で支持され、第 1エレメント (LSI)の第 2面 (T2)のうち 露光光（EL)が通過する領域 (AR' )を含む一部の領域のみが液浸領域 (LR2)とな るように、第 1エレメント (LSI)の第 2面 (T2)と第 2エレメント（LS2)との間に液体 (L Q2)が満たされ、第 1エレメント (LSI)の第 1面 (T1)側の第 1液体 (LQ1)と第 2面 (T
2)側の第 2液体 (LQ2)とを介して基板 (P)上に露光光 (EL)が照射されて、基板 (P )が露光される露光装置 (EX)が提供される。
[0010] 本発明によれば、第 1エレメントの第 1面と基板との間を第 1液体で満たすとともに、 第 1エレメントの第 2面と第 2エレメントとの間を第 2液体で満たすことで、投影光学系 PLの大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することができる。ま た、第 1面側の第 1液体が基板と接触する場合には、第 1エレメントの第 1面側が汚染 する可能性が高くなるが、第 1エレメントの第 1面側及び第 2面側のそれぞれが液体 で満たされるので、第 1エレメントを容易に交換可能な構成とすることができる。したが つて、その汚染された第 1エレメントのみを清浄なものと交換することができ、その清 浄な第 1エレメントを備えた投影光学系及び液体を介した露光及び計測を良好に行 うことができる。また、第 2液体は、第 1エレメントの第 2面上のうち露光光が通過する 領域を含む一部の領域のみに局所的に液浸領域を形成するため、第 1エレメントの 第 2面の周囲からの第 2液体の漏出を防止することができる。したがって、漏出した第 2液体に起因する第 1エレメント周辺の機械部品などの劣化を防止できる。また、第 1 エレメントの第 2面上に第 2液体の液浸領域を局所的に形成することで、例えば第 1 エレメントを支持する支持部への液体の浸入を防止することができ、その支持部の劣 化を防止できる。また、第 2液体は、第 2面上において局所的に液浸領域を形成する ため、例えばエレメントを支持する支持部等には接触しなレ、。したがって、液浸領域 を形成する第 2液体に対して支持部等から発生する不純物が混入する等の不都合を 防止できる。したがって、第 2液体の清浄度を維持した状態で、露光処理及び計測処 理を良好に行うことができる。
[0011] なお、本発明における第 1エレメントは、無屈折力の透明部材 (例えば、平行平面 板)であってもよぐ例えば最も像面の近くに配置された透明部材が投影光学系の結 像性能にまったく寄与しない場合にも、その透明部材を第 1エレメントとみなす。また 、本発明における第 1エレメント及び第 2エレメントは投影光学系の光軸（露光光）に 対してほぼ静止状態で支持されているが、第 1エレメントと第 2エレメントの少なくとも 一方が、その位置や姿勢を調整するために微小移動可能に支持されている場合も、 "ほぼ静止状態に支持されている"とみなす。
[0012] 本発明の第 2の態様に従えば、液体 (LQ1)を介して基板 (P)上に露光光 (EL)を 照射して基板（P)を露光する露光装置であって、像面に最も近い第 1エレメント (LSI )と、第 1エレメント (LSI)に次いで像面に近い第 2エレメント (LS2)とを含む複数の エレメント（LS1〜LS7)を有する投影光学系（PL)を備え、第 1エレメント（LSI)は、 基板（P)の表面と対向するように配置され、露光光 (EL)が通過する第 1面 (T1)と、 第 2エレメント（LS2)と対向するように配置され、露光光 (EL)が通過する第 2面 (T2) とを有し、第 1エレメント（LSI)と対向する第 2エレメント（LS2)の面 (T3)の外径（D3 )が、第 1エレメント (LSI)の第 2面 (T2)の外径 (D2)よりも小さぐ第 1エレメント (LS 1)及び第 2エレメント（LS 2)は、投影光学系（PL)の光軸 (AX)に対してほぼ静止状 態で支持され、第 1エレメント（LSI)の第 1面 (T1)側の第 1液体 (LQ1)と第 2面 (T2 )側の第 2液体 (LQ2)とを介して基板（P)上に露光光（EL)が照射されて、基板（P) が露光される露光装置 (EX)が提供される。
[0013] 本発明によれば、第 1エレメントと対向する第 2エレメントの対向面の外径（D3)が第
1エレメントの第 2面の外径（D2)よりも小さいので、その対向面を第 2液体で覆いつ つ、第 1エレメントの第 2面上に、第 2エレメントの面に応じた大きさの液浸領域を局所 的に形成することができる。したがって、第 1エレメントの第 2面の周囲からの第 2液体 の漏出を防止することができ、漏出した第 2液体に起因する第 1エレメント周辺の機械 部品などの劣化を防止できる。また、第 1エレメントの第 2面上に第 2液体の液浸領域 を局所的に形成することで、例えば第 1エレメントを支持する支持部への液体の浸入 を防止することができ、その支持部の劣化を防止できる。また、第 2液体は、第 2面上 において局所的に液浸領域を形成するため、例えばエレメントを支持する支持部等 には接触しない。したがって、液浸領域を形成する第 2液体に対して支持部等から発 生する不純物が混入する等の不都合を防止できる。したがって、第 2液体の清浄度 を維持することができる。そして、第 2面上に局所的に形成された液浸領域の第 2液 体と、第 1面側に形成された液浸領域の第 1液体とを介して基板上に露光光を照射 することで、投影光学系の大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光 すること力 Sできる。また、第 1エレメントの第 1面側及び第 2面側のそれぞれが液体で 満たされているので、第 1エレメントを容易に交換可能な構成とすることができる。した がって、汚染された第 1エレメントのみを清浄なものと交換することができ、その清浄 な第 1エレメントを備えた投影光学系及び液体を介した露光及び計測を良好に行うこ とができる。
[0014] なお、本発明における第 1エレメントは、無屈折力の透明部材 (例えば、平行平面 板）であってもよぐ例えば最も像面の近くに配置された透明部材が投影光学系の結 像性能にまったく寄与しない場合にも、その透明部材を第 1エレメントとして投影光学 系の一部とみなす。また、本発明における第 1エレメントと第 2エレメントは投影光学 系の光軸（露光光）に対してほぼ静止状態で支持されているが、第 1エレメントと第 2 エレメントの少なくとも一方が、その位置や姿勢を調整するために微小移動可能に支 持されている場合も、 "ほぼ静止状態に支持されている"とみなす。
[0015] 本発明の第 3の態様に従えば、第 1液体 (LQ1)を介して基板（P)上に露光光（EL )を照射して、基板（P)を露光する露光装置であって、複数のエレメント (LS1〜LS7 )を含み且つ像面に最も近い第 1エレメント (LSI)と第 1エレメント（LSI)に次いで像 面に近レ、第 2エレメント (LS2)とを有する投影光学系（PL)と、第 1液体 (LQ1)を供 給するための第 1液浸機構（11など）を備え、第 1エレメント（LSI)は、基板（P)の表 面と対向するように配置され、露光光（EUが通過する第 1面 (T1)と、第 2エレメント（ LS2)と対向するように配置され、第 1面 (T1)と略平行な第 2面 (T2)とを有し、第 1ェ レメント（LSI)の第 2面（T2)の外径（D2)は、第 1エレメント（LSI)の第 1面（T1)の 外径 (D1)より大きぐ第 1エレメント (LSI)と基板 (P)との間の第 1液体 (LQ1)を介し て基板 (P)上に露光光 (EL)が照射されて、基板 (P)が露光される露光装置 (EX)が 提供される。
[0016] 本発明によれば、第 1エレメントの第 2面の外径を、第 1面の外径より大きくしたので 、第 1エレメントを支持部で支持する場合、その第 1エレメントを支持する支持部を、 第 1エレメントの光軸から離れた位置（第 2面の端部）に設けることができる。したがつ て、第 1エレメントの周辺に配置する部材ゃ機器等と支持部との干渉を防ぐことができ
、前記部材ゃ機器等の配置の自由度及び設計の自由度を向上することができる。ま た、第 1エレメントの第 1面の外径は第 2面に対して十分に小さいので、第 1液浸機構 によって第 1面と基板との間に形成される液浸領域の大きさを小さくすることができる
[0017] なお、本発明における第 1エレメントは、無屈折力の透明部材 (例えば、平行平面 板）であってもよぐ例えば最も像面の近くに配置された透明部材が投影光学系の結 像性能にまったく寄与しない場合にも、その透明部材を第 1エレメントとして投影光学 系の一部とみなす。
[0018] 本発明の第 4の態様に従えば、第 1液体 (LQ1)を介して基板 (P)上に露光光 (EL )を照射して基板 (P)を露光する露光装置であって、第 1液体を基板上にもたらす第 1液浸機構（11など）と、像面に最も近い第 1エレメント (LSI)と第 1エレメント (LSI) に次いで像面に近い第 2エレメント（LS2)とを含む複数のエレメント（LS1〜LS7)を 有する投影光学系（PL)とを備え、第 1エレメント (LSI)は、第 1面 (T1)が基板 (P)の 表面と対向するように、且つ第 2面 (T2)が第 2エレメント（LS2)と対向するように配置 され、投影光学系（PL)の光軸 (AX)上における第 1エレメント (LSI)の第 1面 (T1) と第 2面 (T2)との距離 (HI)は 15mm以上であり、第 1エレメント（LSI)の第 1面 (T1 )側の第 1液体 (LQ1)を介して基板 (P)上に露光光 (EL)が照射されて、基板 (P)が 露光される露光装置 (EX)が提供される。
[0019] 本発明によれば、第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離、すなわち第 1エレメント の厚みを 15mm以上とし、第 1エレメントを厚くしたので、第 1エレメントの周辺に配置 する部材ゃ機器等の位置の自由度が増し、これにより、第 1エレメントの周辺に配置 する部材ゃ機器等と支持部との干渉を防ぐことができる。このため、前記部材ゃ機器 等の設計の自由度を向上することができ、それにより、第 1エレメントを支持する支持 部を第 1エレメントの光軸から離れた位置に設けることが可能となる。特に注目すべき ことは、第 1液体の液浸領域を形成するための液浸機構の配置及び設計の自由度を 向上することで、第 1液体の液浸領域の大きさを小さくすることができることである。さ らに、第 1エレメントと基板との間の第 1液体のみならず、第 1エレメントと第 2エレメント との間にも第 2液体を供給してもよぐ第 1液体及び第 2液体を介して基板上に露光 光を照射することで、投影光学系の大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良 好に露光することができる。そして、第 1エレメントの第 1面側及び第 2面側のそれぞ れが液体で満たされるので、第 1エレメントを容易に交換可能な構成とすることができ る。したがって、汚染された第 1エレメントのみを清浄なものと交換することができ、そ の清浄な第 1エレメントを備えた投影光学系及び液体を介した露光及び計測を良好 に行うことができる。また、第 1エレメントを 15mm以上とすることで、液体から受ける力 によって発生する第 1エレメントの形状変化を抑制することができる。したがって、投 影光学系の高い結像性能を維持することが可能となる。
[0020] なお、本発明における第 1エレメントは、無屈折力の透明部材 (例えば、平行平面 板）であってもよぐ例えば最も像面の近くに配置された透明部材が投影光学系の結 像性能にまったく寄与しない場合にも、その透明部材を第 1エレメントとして投影光学 系の一部とみなす。
[0021] 本発明の第 5の態様によれば、第 1液体 (LQ1)を介して基板（P)上に露光光 (EL) を照射して基板を露光する露光装置であって、第 1液体 (LQ1)を基板（P)上にもた らす第 1液浸機構（11など）と、像面に最も近い第 1エレメント（LSI)と、第 1エレメント に次レ、で像面に近レ、第 2エレメント（LS2)とを含む複数のエレメントを有する投影光 学系（PL)とを備え、第 1エレメントは、基板の表面と対向するように配置され、露光光 が通過する第 1面 (T1)と、第 2エレメントと対向するように配置され、露光光が通過す る第 2面 (T2)とを有し、投影光学系の光軸 (AX)上における第 1エレメントの第 1面（ Tl)と第 2面 (T2)との距離は、投影光学系の光軸上 (ΑΧ)における第 1エレメントの 第 1面 (T1)と基板 (Ρ)の表面との距離よりも大きく、第 1エレメント (LSI)と基板 (P)と の間の第 1液体 (LQ1)と、第 1エレメント（LSI)と第 2エレメント（LS2)の間の第 2液 体 (LQ2)とを介して基板上に露光光が照射されて、基板が露光される露光装置 (E X)が提供される。
[0022] 本発明によれば、第 1液体及び第 2液体を介して基板上に露光光を照射することで 、投影光学系の大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することが できる。また、第 1エレメントを厚くしたので、第 1エレメントを支持する支持部を光軸か ら離れた位置に設けることが可能となり、第 1エレメントの周辺に配置する部材ゃ機器 の配置等の自由度が増す。また、液体から受ける力によって発生する第 1エレメント の形状変化を抑制することができる。したがって、投影光学系の高い結像性能を維 持することが可能となる。
[0023] 本発明の第 6の態様によれば、第 1液体 (LQ1)を介して基板 (P)上に露光光 (EL) を照射して基板 (P)を露光する露光装置であって、第 1液体 (LQ1)を基板 (P)上に もたらし、基板（P)上の一部に第 1液体 (LQ1)の液浸領域 (LR1)を形成する第 1液 浸機構（11など）と、像面に最も近い第 1エレメント (LSI)と、第 1エレメントに次いで 像面に近レ、第 2エレメント（LS2)とを含む複数のエレメントを有する投影光学系（PL) とを備え、第 1エレメントは、基板の表面と対向するように配置され、露光光が通過す る第 1面 (T1)と、第 2エレメントと対向するように配置され、露光光が通過する第 2面（ T2)とを有し、第 1液浸機構は、基板の表面と対向するように配置された平坦な液体 接触面（72D)を有し、その液体接触面は、第 1エレメントの第 1面と基板との間で露 光光の光路を囲むように配置され、第 1エレメントと基板との間の第 1液体 (LQ1)と、 第 1エレメントと第 2エレメントとの間の第 2液体 (LQ2)とを介して基板上に露光光が 照射されて、基板が露光される露光装置 (EX)が提供される。
[0024] 本発明によれば、第 1液体及び第 2液体を介して基板上に露光光を照射することで 、投影光学系の大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することが できる。また、第 1エレメントと基板との間で露光光の光路の周囲に基板の表面と対向 するように平坦な液体接触面が配置されているので、第 1エレメントと基板との間の光 路を第 1液体で確実に満たし続けることが可能となる。
[0025] 本発明の第 7の態様に従えば、像面に最も近い第 1エレメント (LSI)と第 1エレメン トに次いで像面に近い第 2エレメント (LS2)とを含む投影光学系（PL)及び液体 (LQ 1)を介して基板（P)上に露光光を照射して基板を露光する露光方法であって、第 1 エレメントの基板と対向する第 1面 (T1)は、第 1エレメントの第 2エレメントと対向する 第 2面 (T2)よりも小さぐ第 2エレメントの第 1エレメントと対向する面 (T3)は、第 1ェ レメントの第 2面 (T2)よりも小さぐ第 1エレメント (LSI)と基板（P)との間に第 1液体（ LQ1)をもたらし、第 1エレメント（LSI)と第 2エレメント（LS2)との間に第 2液体 (LQ2 )をもたらし、第 1液体 (LQ1)と第 2液体 (LQ2)とを介して基板上に露光光を照射し て基板を露光することを含む露光方法が提供される。本発明の露光方法によれば、 第 1エレメントと第 2エレメントとの間の光路を第 2液体で確実に満たすことができ、第 1液体及び第 2液体を介して基板上に露光光を照射することで、投影光学系の大き な像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することができる。
[0026] 本発明のさらに別の態様に従えば、上記の露光装置または露光方法を用いること を特徴とするデバイス製造方法が提供される。本発明によれば、良好な露光精度及 び計測精度を維持できるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる 図面の簡単な説明
[0027] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態の露光装置を示す概略構成図である。
[図 2]図 2は、ノズノレ部材近傍を示す概略斜視図である。
[図 3]図 3は、ノズノレ部材を下側から見た斜視図である。
[図 4]図 4は、ノズノレ部材近傍を示す側断面図である。
[図 5]図 5 (a)及び (b)は、第 2液浸機構を説明するための図である。
[図 6]図 6は、第 1エレメントの第 2面を示す平面図である。
[図 7]図 7は、第 2液浸機構による第 2液体の回収動作を説明するための図である。
[図 8]図 8 (a)及び (b)は、本発明に係る第 1液浸機構の液体回収動作を説明するた めの模式図である。
[図 9]図 9 (a)及び (b)は、液体回収動作の比較例を示す模式図である。 [図 10]図 10は、第 1エレメントの変形例を示す模式図である。
[図 11]図 11は、ノズノレ部材の変形例を下側から見た斜視図である。
[図 12]図 12は、本発明の別の実施形態を示す要部断面図である。
[図 13]図 13は、本発明の別の実施形態を示す要部断面図である。
[図 14]図 14は、本発明の別の実施形態を示す要部断面図である。
[図 15]図 15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。
[図 16]図 16は、本発明の別の実施形態における第 1液体回収機構の回収動作を説 明するための図である。
符号の説明
[0028] 1…第 1液浸機構、 2…第 2液浸機構、 10…第 1液体供給機構、 12…第 1供給口、 2 0…第 1液体回収機構、 22…第 1回収口、 25…多孔部材、 26…斜面、 30…第 2液 体供給機構、 32…第 2供給口、 40…第 2液体回収機構、 42…第 2回収口、 71D、 7 2D…底板部（板状部材）、 74…開口部、 75…ランド面（平坦部）、 76…壁部、 91 · · · 第 1支持部、 92…第 2支持部、 AR…投影領域、 AR'…所定領域、 AX…光軸、 EL …露光光、 EX…露光装置、 HR1…第 1領域、 HR2…第 2領域、 LQ1…第 1液体、 L Q2…第 2液体、 LR1…第 1液浸領域、 LR2…第 2液浸領域、 LS：!〜 LS7…光学素 子（エレメント）、 LSI…第 1光学素子（第 1エレメント）、 LS2…第 2光学素子（第 2エレ メント)、 P…基板、 PK…鏡筒 (支持部材)、 PL…投影光学系、 T1…下面 (第 1面)、 T2…上面 (第 2面）、 T3…下面
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明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。
[0030] 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 EXは、マスク Mを保持して移動可能なマスクステージ MSTと、基板 Pを保持して移 動可能な基板ステージ PSTと、マスクステージ MSTに保持されてレ、るマスク Mを露 光光 ELで照明する照明光学系 ILと、露光光 ELで照明されたマスク Mのパターン像 を基板ステージ PSTに保持されている基板 Pに投影露光する投影光学系 PLと、露 光装置 EX全体の動作を統括制御する制御装置 CONTとを備えている。 [0031] 本実施形態の露光装置 EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとと もに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、 投影光学系 PLを構成する複数の光学素子 LS1〜LS7のうち、投影光学系 PLの像 面に最も近い第 1光学素子 LS 1の下面 T 1と基板 Pとの間を第 1液体 LQ 1で満たすた めの第 1液浸機構 1を備えている。基板 Pは投影光学系 PLの像面側に設けられてお り、第 1光学素子 LSIの下面 T1は基板 Pの表面と対向するように配置されている。第 1液浸機構 1は、第 1光学素子 LS 1の下面 T1と基板 Pとの間に第 1液体 LQ 1を供給 する第 1液体供給機構 10と、第 1液体供給機構 10で供給された第 1液体 LQ1を回 収する第 1液体回収機構 20とを備えている。第 1液浸機構 1の動作は制御装置 CO NTにより制御される。
[0032] また、露光装置 EXは、第 1光学素子 LSIと、第 1光学素子 LSIに次いで投影光学 系 PLの像面に近い第 2光学素子 LS2との間を第 2液体 LQ2で満たすための第 2液 浸機構 2を備えている。第 2光学素子 LS2は第 1光学素子 LSIの上方に配置されて いる。すなわち、第 2光学素子 LS2は第 1光学素子 LSIの光入射面側に配置されて おり、第 1光学素子 LSIの上面 T2は、第 2光学素子 LS2の下面 T3と対向するように 配置されている。第 2液浸機構 2は、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間に 第 2液体 LQ2を供給する第 2液体供給機構 30と、第 2液体供給機構 30で供給され た第 2液体 LQ2を回収する第 2液体回収機構 40とを備えている。第 2液浸機構 2の 動作は制御装置 CONTにより制御される。
[0033] また、本実施形態において、第 1光学素子 LSIは露光光 ILを透過可能な無屈折力 の平行平面板であって、第 1光学素子 LSIの下面 T1と上面 T2とはほぼ平行である 。なお、投影光学系 PLは第 1光学素子 LSIを含めて収差などの結像特性が所定の 許容範囲内に収められている。
[0034] 本実施形態においては、第 1光学素子 LSIと基板 Pとの間の空間（第 1空間) K1と 、第 i光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間の空間（第 2空間） K2とは独立した空 間である。制御装置 CONTは、第 1液浸機構 1による第 1空間 K1に対する第 1液体 L Q1の供給動作及び回収動作と、第 2液浸機構 2による第 2空間 K2に対する第 2液体 LQ2の供給動作及び回収動作とを互いに独立して行うことができ、第 1空間 K1及び 第 2空間 K2の一方から他方への液体（LQ1、 LQ2)の出入りは生じない。
[0035] 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上に投影している間、第 1液浸機構 1を使って、第 1光学素子 LS 1とその像面側に配置された基板 Pとの間に 第 1液体 LQ1を満たして第 1液浸領域 LR1を形成するとともに、第 2液浸機構 2を使 つて、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間に第 2液体 LQ2を満たして第 2液 浸領域 LR2を形成する。本実施形態においては、露光装置 EXは、投影光学系 PL の投影領域 ARを含む基板 P上の一部に、投影領域 ARよりも大きく且つ基板 Pよりも 小さい第 1液浸領域 LR1を局所的に形成する局所液浸方式を採用している。また、 本実施形態においては、露光装置 EXは、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち露光光 ELが通過する領域 AR'を含む一部の領域のみに第 2液体 LQ2の第 2液浸領域 AR 2を局所的に形成する。露光装置 EXは、投影光学系 PL、第 2液浸領域 LR2の第 2 液体 LQ2、及び第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1を介して、マスク Mを通過した露 光光 ELを基板 Pに照射することによってマスク Mのパターンを基板 Pに投影露光する
[0036] 投影光学系 PLの像面近傍、具体的には投影光学系 PLの像面側端部の光学素子 LSIの近傍には、後に詳述するノズル部材 70が配置されている。ノズル部材 70は、 基板 P (基板ステージ PST)の上方において投影光学系 PLの先端部の周りを囲むよ うに設けられた環状部材である。本実施形態において、ノズノレ部材 70は第 1液浸機 構 1の一部を構成している。
[0037] 本実施形態では、露光装置 EXとしてマスク Mと基板 Pとを走査方向における互い に異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスク Mに形成されたパターンを基板 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 PLの光軸 AXと一致する方向を Z軸方向 、 Z軸方向に垂直な平面内でマスク Mと基板 Pとの同期移動方向（走查方向）を X軸 方向、 Z軸方向及び X軸方向に垂直な方向（非走查方向）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、 Θ Χ、 0丫、及び0 2方向と する。
[0038] 露光装置 ΕΧは、床面上に設けられたベース BPと、そのベース BP上に設置された メインコラム 9とを備えている。メインコラム 9には、内側に向けて突出する上側段部 7 及び下側段部 8が形成されている。照明光学系 ILは、マスクステージ MSTに支持さ れているマスク Mを露光光 ELで照明するものであって、メインコラム 9の上部に固定 された支持フレーム 3により支持されてレ、る。
[0039] 照明光学系 ILは、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 ELの照度を均一化するォプティカノレインテグレータ、ォプティカノレインテグレ ータからの露光光 ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光 EL によるマスク M上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マ スク M上の所定の照明領域は照明光学系 ILにより均一な照度分布の露光光 ELで 照明される。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レーザ光（波長 1
2
57nm)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。
[0040] 本実施形態においては、第 1液体供給機構 10から供給される第 1液体 LQ1、及び 第 2液体供給機構 30から供給される第 2液体 LQ2として純水が用いられる。すなわ ち、本実施形態においては、第 1液体 LQ1と第 2液体 LQ2とは同一の液体である。 純水は ArFエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線（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。
[0041] マスクステージ MSTは、マスク Mを保持して移動可能である。マスクステージ MST は、マスク Mを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。マスクステージ MSTの下 面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング） 85が複数設けられている。マス クステージ MSTは、エアベアリング 85によりマスク定盤 4の上面（ガイド面）に対して 非接触支持されてレ、る。マスクステージ MST及びマスク定盤 4の中央部にはマスク Mのパターン像を通過させる開口部 MK1、 MK2がそれぞれ形成されている。マスク 定盤 4は、メインコラム 9の上側段部 7に防振装置 86を介して支持されている。すなわ ち、マスクステージ MSTは、防振装置 86及びマスク定盤 4を介してメインコラム 9 (上 側段部 7)に支持された構成となっている。また、防振装置 86によって、メインコラム 9 の振動が、マスクステージ MSTを支持するマスク定盤 4に伝わらないように、マスク定 盤 4とメインコラム 9とが振動的に分離されている。
[0042] マスクステージ MSTは、制御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含むマ スクステージ駆動装置 MSTDの駆動により、マスク Mを保持した状態で、マスク定盤 4上において、投影光学系 PLの光軸 AXに垂直な平面内、すなわち XY平面内で 2 次元移動可能及び θ Z方向に微少回転可能である。マスクステージ MSTは、 X軸方 向に指定された走查速度で移動可能となっており、マスク Mの全面が少なくとも投影 光学系 PLの光軸 AXを横切ることができるだけの X軸方向の移動ストロークを有して いる。
[0043] マスクステージ MST上には、マスクステージ MSTと共に移動する移動鏡 81が設け られている。また、移動鏡 81に対向する位置にはレーザ干渉計 82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 θ Z方向の回転角（場 合によっては Θ X、 θ Y方向の回転角も含む）はレーザ干渉計 82によりリアルタイム で計測される。レーザ干渉計 82の計測結果は制御装置 CONTに出力される。制御 装置 CONTは、レーザ干渉計 82の計測結果に基づレ、てマスクステージ駆動装置 M STDを駆動し、マスクステージ MSTに保持されてレ、るマスク Mの位置制御を行う。
[0044] 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。投影光学系 PLは、基板 P側の先端部に設けられた第 1光学素子 LS Iを含む 複数の光学素子 LS 1〜LS7で構成されており、複数の光学素子 LS 1〜LS7は鏡筒 PKで支持されている。本実施形態において、投影光学系 PLは、投影倍率 i3が例え ば 1/4、 1/5、あるいは 1Z8の縮小系である。なお、投影光学系 PLは等倍系及び 拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系 PLは、屈折素子と反射素子とを含む反 射屈折系、反射素子を含まない屈折系、屈折素子を含まない反射系のいずれであつ てもよレ、。照明光学系 ILより射出された露光光 ELは、投影光学系 PLに物体面側より 入射し、複数の光学素子 LS7〜LS 1を通過した後、投影光学系 PLの像面側より射 出され、基板 P上に到達する。具体的には、露光光 ELは、複数の光学素子 LS7〜L S3のそれぞれを通過した後、第 2光学素子 LS2の上面 T4の所定領域を通過し、下 面 T3の所定領域を通過した後、第 2液浸領域 LR2に入射する。第 2液浸領域 LR2 を通過した露光光 ELは、第 1光学素子 LSIの上面 Τ2の所定領域を通過した後、下 面 T1の所定領域を通過し、第 1液浸領域 LR1に入射した後、基板 P上に到達する。
[0045] 投影光学系 PLを保持する鏡筒 PKの外周にはフランジ PFが設けられており、投影 光学系 PLはこのフランジ PFを介して鏡筒定盤 5に支持されている。鏡筒定盤 5は、メ インコラム 9の下側段部 8に防振装置 87を介して支持されている。すなわち、投影光 学系 PLは、防振装置 87及び鏡筒定盤 5を介してメインコラム 9 (下側段部 8)に支持 された構成となっている。また、防振装置 87によって、メインコラム 9の振動が、投影 光学系 PLを支持する鏡筒定盤 5に伝わらないように、鏡筒定盤 5とメインコラム 9とが 振動的に分離されている。
[0046] 基板ステージ PSTは、基板 Pを保持する基板ホルダ PHを支持して移動可能である 。基板ホルダ PHは、例えば真空吸着等により基板 Pを保持する。基板ステージ PST の下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング） 88が複数設けられている。 基板ステージ PSTは、エアベアリング 88により基板定盤 6の上面（ガイド面）に対して 非接触支持されている。基板定盤 6は、ベース BP上に防振装置 89を介して支持さ れている。また、防振装置 89によって、ベース BP (床面）やメインコラム 9の振動が、 基板ステージ PSTを支持する基板定盤 6に伝わらないように、基板定盤 6とメインコラ ム 9及びベース BP (床面）とが振動的に分離されてレ、る。
[0047] 基板ステージ PSTは、制御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含む基 板ステージ駆動装置 PSTDの駆動により、基板 Pを基板ホルダ PHを介して保持した 状態で、基板定盤 6上において、 XY平面内で 2次元移動可能及び θ Z方向に微小 回転可能である。更に基板ステージ PSTは、 Z軸方向、 Θ X方向、及び Θ Y方向にも 移動可能である。
[0048] 基板ステージ PST上には、基板ステージ PSTとともに投影光学系 PLに対して移動 する移動鏡 83が設けられている。また、移動鏡 83に対向する位置にはレーザ干渉 計 84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 84によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、 露光装置 EXは、基板ステージ PSTに支持されてレ、る基板 Pの表面の位置情報を検 出するフォーカス'レべリング検出系を備えている。フォーカス'レべリング検出系とし ては、基板 Pの表面に斜め方向より検出光を照射する斜入射方式、あるいは静電容 量型センサを用いた方式等を採用することができる。フォーカス ·レべリング検出系は
、第 1液体 LQ1を介して、あるいは第 1液体 LQ1を介さずに、基板 P表面の Z軸方向 の位置情報、及び基板 Pの θ X及び θ Y方向の傾斜情報を検出する。液体 LQ1を 介さずに基板 P表面の面情報を検出するフォーカス'レペリング検出系の場合、投影 光学系 PLから離れた位置で基板 P表面の面情報を検出するものであってもよい。投 影光学系 PLから離れた位置で基板 P表面の面情報を検出する露光装置は、例えば 米国特許第 6, 674, 510号に開示されており、本国際出願で指定または選択された 国の法令で許容される限りにおいて、この文献の記載内容を援用して本文の記載の 一部とする。
[0049] レーザ干渉計 84の計測結果は制御装置 CONTに出力される。フォーカス'レベリ ング検出系の検出結果も制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、フォ 一カス'レべリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置 PSTDを 駆動し、基板 Pのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板 Pの表面を投影光学系 PLの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計 84の計測結果に基づいて、基板!3 の X軸方向及び Y軸方向における位置制御を行う。
[0050] 基板ステージ PST上には凹部 90が設けられており、基板 Pを保持するための基板 ホルダ PHは凹部 90に配置されている。そして、基板ステージ PSTのうち凹部 90以 外の上面 91は、基板ホルダ PHに保持された基板 Pの表面とほぼ同じ高さ（面一）に なるような平坦面（平坦部）となっている。また本実施形態においては、移動鏡 83の 上面も、基板ステージ PSTの上面 91とほぼ面一に設けられている。
[0051] 基板 Pの周囲に基板 P表面とほぼ面一の上面 91を設けたので、基板 Pのエッジ領 域を液浸露光するときにおいても、基板 Pのエッジ部の外側には段差部がほぼ無い ので、投影光学系 PLの像面側に液体 LQを保持して液浸領域 LR1を良好に形成す ること力 Sできる。なお、液浸領域 LR1を維持可能であれば、基板 Pの表面と基板ステ ージ PSTの上面 91との間に段差が存在してもよレ、。また、基板 Pのエッジ部とその基 板 Pの周囲に設けられた平坦面（上面） 91との間には 0.：!〜 2mm程度の隙間がある 力 液体 LQの表面張力によりその隙間に液体 LQが流れ込むことはほとんどなぐ基 板 Pの周縁近傍を露光する場合にも、上面 91により投影光学系 PLの下に液体 LQを 保持すること力 Sできる。
[0052] 第 1液浸機構 1の第 1液体供給機構 10は、第 1液体 LQ1を投影光学系 PLの第 1光 学素子 LSIと基板 Pとの間の第 1空間 K1に供給するためのものであって、第 1液体 L Q1を送出可能な第 1液体供給部 11と、第 1液体供給部 11にその一端部を接続する 第 1供給管 13とを備えている。第 1供給管 13の他端部はノズル部材 70に接続されて いる。本実施形態においては、第 1液体供給機構 10は純水を供給するものであって 、第 1液体供給部 11は、純水製造装置、及び供給する第 1液体 (純水) LQ1の温度 を調整する温調装置等を備えている。なお、所定の品質条件を満たしていれば、露 光装置 EXに純水製造装置を設けずに、露光装置 EXが配置される工場の純水製造 装置 (用力）を用いるようにしてもよい。第 1液体供給機構 10 (第 1液体供給部 11)の 動作は制御装置 CONTにより制御される。基板 P上に第 1液浸領域 LR1を形成する ために、第 1液体供給機構 10は、制御装置 CONTの制御の下で、投影光学系 PLの 像面側に配置された基板 P上に第 1液体 LQ1を所定量供給する。
[0053] また、第 1供給管 13の途中には、第 1液体供給部 11から送出され、投影光学系 PL の像面側に供給される単位時間あたりの液体量を制御するマスフローコントローラと 呼ばれる流量制御器 16が設けられている。流量制御器 16による液体供給量の制御 は制御装置 CONTの指令信号の下で行われる。
[0054] 第 1液浸機構 1の第 1液体回収機構 20は、投影光学系 PLの像面側の第 1液体 LQ 1を回収する。第 1液体回収機構 20は、第 1液体 LQ1を回収可能な第 1液体回収部 21と、第 1液体回収部 21にその一端部を接続する第 1回収管 23とを備えている。第 1回収管 23の他端部はノズノレ部材 70に接続されている。第 1液体回収部 21は例え ば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、及び回収された第 1液体 LQ1と気体とを分 離する気液分離器等を備えている。なお真空系と気液分離器などのすベてを、露光 装置 EXに設けずに、その少なくとも一部の代わりに露光装置 EXが配置される工場 などの設備を用レ、るようにしてもよい。第 1液体回収機構 20 (第 1液体回収部 21)の 動作は制御装置 CONTにより制御される。基板 P上に第 1液浸領域 LR1を形成する ために、第 1液体回収機構 20は、制御装置 CONTの制御の下で、第 1液体供給機 構 10より供給された基板 P上の第 1液体 LQ1を所定量回収する。
[0055] 第 2液浸機構 2の第 2液体供給機構 30は、第 2液体 LQ2を投影光学系 PLの第 2光 学素子 LS2と第 1光学素子 LSIとの間の第 2空間 K2に供給する。第 2液体供給機 構 30は、第 2液体 LQ2を送出可能な第 2液体供給部 31と、第 2液体供給部 31にそ の一端部を接続する第 2供給管 33とを備えている。第 2供給管 33の他端部は、後述 する供給流路（34)等を介して、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間の第 2 空間 K2に接続されている。第 1液体供給機構 10同様、第 2液体供給機構 30は純水 を供給する。第 2液体供給部 31は、純水製造装置、及び供給する第 2液体 (純水) L Q2の温度を調整する温調装置等を備えている。なお、露光装置 EXに純水製造装 置を設けずに、露光装置 EXが配置される工場の純水製造装置 (用力）を用いるよう にしてもよい。第 2液体供給機構 30 (第 2液体供給部 31)の動作は制御装置 CONT により制御される。第 1光学素子 LSIの上面 T2上に第 2液浸領域 LR2を形成するた めに、第 2液体供給機構 30は、制御装置 CONTの制御の下で、第 1光学素子 LSI の上面 T2上に第 2液体 LQ2を所定量供給する。
[0056] なお、純水製造装置は第 1液浸機構 1と第 2液浸機構とで共通に用いるようにしても よい。
[0057] なお、第 2供給管 33の途中にも、第 2液体供給部 31から送出され、第 2空間 K2に 供給される単位時間あたりの液体量を制御するマスフローコントローラを設けてもよい
[0058] 第 2液浸機構 2の第 2液体回収機構 40は、投影光学系 PLの第 2光学素子 LS2と第 1光学素子 LSIとの間の第 2空間 K2の第 2液体 LQ2を回収する。第 2液体回収機構 40は、第 2液体 LQ2を回収可能な第 2液体回収部 41と、第 2液体回収部 41にその 一端部を接続する第 2回収管 43とを備えている。第 2回収管 43の他端部は、後述す る回収流路 (44)等を介して、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間の第 2空 間 K2に接続されている。第 2液体回収部 41は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引 装置）、及び回収された第 2液体 LQ2と気体とを分離する気液分離器等を備えてい る。なお真空系や気液分離器などのすベてを、露光装置 EXに設けずに、その少なく とも一部の代わりに露光装置 EXが配置される工場などの設備（用力）を用レ、るように してもよい。第 2液体回収機構 40 (第 2液体回収部 41)の動作は制御装置 CONTに より制御される。第 2液体回収機構 40は、制御装置 CONTの制御の下で、第 2液体 供給機構 30より供給された第 1光学素子 LSIの上面 T2上の第 2液体 LQ2を回収す る。
[0059] ノズノレ部材 70はノズノレホルダ 92に保持されており、そのノズノレホルダ 92はメインコ ラム 9の下側段部 8に接続されている。ノズル部材 70をノズルホルダ 92を介して支持 してレ、るメインコラム 9と、投影光学系 PLの鏡筒 PKをフランジ PFを介して支持してレヽ る鏡筒定盤 5とは、防振装置 87を介して振動的に分離されている。したがって、ノズ ル部材 70で発生した振動が投影光学系 PLに伝達されることは防止されてレ、る。また 、ノズノレ部材 70をノズノレホルダ 92を介して支持しているメインコラム 9と、基板ステー ジ PSTを支持している基板定盤 6とは、防振装置 89を介して振動的に分離している 。したがって、ノズノレ部材 70で発生した振動力 メインコラム 9及びベース BPを介して 基板ステージ PSTに伝達されることが防止されている。また、ノズル部材 70をノズル ホルダ 92を介して支持してレ、るメインコラム 9と、マスクステージ MSTを支持してレ、る マスク定盤 4とは、防振装置 86を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル 部材 70で発生した振動がメインコラム 9を介してマスクステージ MSTに伝達されるこ とが防止されている。
[0060] 次に、図 2、図 3、及び図 4を参照しながら第 1液浸機構 1及びノズノレ部材 70につい て説明する。図 2はノズル部材 70近傍を示す概略斜視図の一部破断図、図 3はノズ ル部材 70を下側から見た斜視図、図 4は側断面図である。
[0061] ノズノレ部材 70は、投影光学系 PLの像面側先端部の近傍に配置されており、基板 P
(基板ステージ PST)の上方において投影光学系 PLの周りを囲むように設けられた 環状部材である。本実施形態においては、ノズル部材 70は、第 1液浸機構 1の一部 を構成する。ノズル部材 70は、その中央部に投影光学系 PLを配置可能な穴部 70H を有している。図 4に示すように、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2とは同一の 鏡筒（支持部材) PKで支持されており、本実施形態においては、ノズノレ部材 70の穴 部 70Hの内側面 70Tと、鏡筒 PKの側面 PKTとが対向するように設けられている。そ して、ノズノレ部材 70の穴部 70Hの内側面 70Tと投影光学系 PLの鏡筒 PKの側面 P KTとの間には間隙が設けられている。この間隙は、投影光学系 PLとノズノレ部材 70と を振動的に分離するために設けられたものである。これにより、ノズル部材 70で発生 した振動が、投影光学系 PLに直接的に伝達することが防止されている。
[0062] なお、ノズル部材 70の孔部 70Hの内側面は液体 LQに対して撥液性 (撥水性）で あり、投影光学系 PLの側面とノズル部材 70の内側面との間隙への液体 LQの浸入 が抑制されている。
[0063] ノズノレ部材 70の下面には、第 1液体 LQ1を供給する液体供給口 12、及び第 1液体 LQ1を回収する液体回収口 22が形成されている。以下の説明においては、第 1液 浸機構 1の液体供給口 12を第 1供給口 12と、第 1液浸機構 1の液体回収口 22を第 1 回収口 22と適宜称する。
[0064] ノズル部材 70の内部には、第 1供給口 12に接続する第 1供給流路 14、及び第 2回 収ロ 22に接続する第 2回収流路 24が形成されている。また、第 1供給流路 14には 第 1供給管 13の他端部が接続されており、第 1回収流路 24には第 1回収管 23の他 端部が接続されている。第 1供給口 12、第 1供給流路 14、及び第 1供給管 13は第 1 液体供給機構 10 (第 1液浸機構 1)の一部を構成するものであり、第 1回収口 22、第 1回収流路 24、及び第 1回収管 23は第 1液体回収機構 20 (第 1液浸機構 1)の一部 を構成するものである。
[0065] 第 1供給口 12は、基板ステージ PSTに支持された基板 Pの上方において、その基 板 P表面と対向するように設けられている。第 1供給口 12と基板 P表面とは所定距離 だけ離れている。第 1供給口 12は、露光光 ELが照射される投影光学系 PLの投影領 域 ARを囲むように配置されている。本実施形態においては、第 1供給口 12は、図 3 に示したように、投影領域 ARを囲むように、ノズノレ部材 70の下面において環状のス リット状に形成されている。また、本実施形態においては、投影領域 ARは、 Y軸方向 (非走査方向）を長手方向とする矩形状に設定されている。
[0066] 第 1供給流路 14は、第 1供給管 13の他端部にその一部を接続されたバッファ流路 部 14Hと、その上端部をバッファ流路部 14Hに接続し、下端部を第 1供給口 12に接 続した傾斜流路部 14Sとを備えている。傾斜流路部 14Sは第 1供給口 12に対応した 形状を有し、その XY平面に沿った断面は第 1光学素子 LSIを囲む環状のスリット状 に形成されている。傾斜流路部 14Sは、その内側に配置されている第 1光学素子 LS 1の側面に応じた傾斜角度を有しており、図 4から分るように側断面視において、投 影光学系 PLの光軸 AXから離れるにつれて、基板 Pの表面との間隔が大きくなるよう に形成されている。
[0067] バッファ流路部 14Hは、傾斜流路部 14Sの上端部を囲むようにその外側に設けら れており、 XY方向（水平方向）に拡がるように形成された空間部である。バッファ流 路部 14Hの内側（光軸 AX側）と傾斜流路部 14Sの上端部とは接続しており、その接 続部は曲がり角部 17となっている。そして、その接続部（曲がり角部） 17の近傍、具 体的にはバッファ流路部 14Hの内側（光軸 AX側）の領域には、傾斜流路部 14Sの 上端部を囲むように形成された堤防部 15が設けられている。堤防部 15はバッファ流 路部 14Hの底面より +Z方向に突出するように設けられている。堤防部 15とノズル部 材の上面（後述する天板部 72B)との間に、バッファ流路部 14Hよりも狭い狭流路部 14Nが画成される。
[0068] 本実施形態においては、ノズノレ部材 70は、第 1部材 71と、第 2部材 72とを組み合 わせて形成されている。第 1、第 2部材 71、 72は、例えばアルミニウム、チタン、ステ ンレス鋼、ジュラルミン、またはこれらを少なくとも二つ含む合金によって形成可能で ある。
[0069] 第 1部材 71は、側板部 71Aと、側板部 71Aの上部の所定位置にその外側端部を 接続した天板部 71 Bと、天板部 71 Bの内側端部にその上端部を接続した傾斜板部 7 1Cと、傾斜板部 71Cの下端部に接続した底板部 71D (図 3参照）とを有しており、そ れら各板部は互いに接合されて一体化されている。第 2部材 72は、第 1部材 71の上 端部にその外側端部を接続した天板部 72Bと、天板部 72Bの内側端部にその上端 部を接続した傾斜板部 72Cと、傾斜板部 72Cの下端部に接続した底板部（プレート 部） 72Dとを有しており、それら各板部は互いに接合されて一体化されている。そして 、第 1部材 71の天板部 71Bによってバッファ流路部 14Hの底面が形成され、第 2部 材 72の天板部 72Bの下面によってバッファ流路部 14Hの天井面が形成されている。 また、第 1部材 71の傾斜板部 71Cの上面 (投影光学系 PL側に向く面）によって傾斜 流路部 14Sの底面が形成され、第 2部材 72の傾斜板部 72Cの下面（投影光学系 PL とは反対側に向く面）によって傾斜流路部 14Sの天井面が形成されている。第 1部材 71の傾斜板部 71C及び第 2部材 72の傾斜板部 72Cのそれぞれはすり鉢状に形成 されている。これら第 1、第 2部材 71、 72を組み合わせることによってスリット状の供給 流路 14が形成される。また、バッファ流路部 14Hの外側は、第 1部材 71の側板部 71 Aの上部領域によって閉塞されており、第 2部材 72の傾斜板部 72Cの上面（すなわ ちノズノレ部材 70の内側面 70T)は、投影光学系 PLの鏡筒 PKの側面 PKTと対向し ている。
[0070] 第 1回収口 22は、基板ステージ PSTに支持された基板 Pの上方において、その基 板 P表面と対向するように設けられている。第 1回収口 22と基板 P表面とは所定距離 だけ離れている。第 1回収口 22は、投影光学系 PLの投影領域 ARに対して第 1供給 口 12の外側に、第 1供給口 12よりも離れて設けられており、第 1供給口 12、及び露 光光 ELが照射される投影領域 ARを囲むように形成されている。具体的には、第 1部 材 71の側板部 71A、天板部 71B、及び傾斜板部 71Cによって下向きに開口する空 間部 24が形成されており、空間部 24の前記開口部により第 1回収口 22が形成され ており、前記空間部 24により第 1回収流路 24が形成されている。そして、第 1回収流 路 (空間部） 24の一部に、第 1回収管 23の他端部が接続されている。
[0071] 第 1回収口 22には、その第 1回収口 22を覆うように複数の孔を有する多孔部材 25 が配置されてレ、る。多孔部材 25は複数の孔を有したメッシュ部材により構成されてレヽ る。多孔部材 25としては、例えば略六角形状の複数の孔からなるハニカムパターン を形成されたメッシュ部材によって構成可能である。多孔部材 25は薄板状に形成さ れており、例えば 100 μ m程度の厚みを有するものである。
[0072] 多孔部材 25は、ステンレス鋼（例えば SUS316)などからなる多孔部材の基材とな る板部材に孔あけ加工を施すことで形成可能である。また、第 1回収口 22に、複数の 薄板状の多孔部材 25を重ねて配置することも可能である。また、多孔部材 25に、第 1液体 LQ1への不純物の溶出を抑えるための表面処理、あるいは親液性を高めるた めの表面処理を施してもよレ、。そのような表面処理としては、多孔部材 25に酸化クロ ムを付着する処理が挙げられ、例えば株式会社神鋼環境ソリューションの「G〇LDE P」処理あるいは「G〇LDEP WHITE」処理が挙げられる。このような表面処理を施 すことにより、多孔部材 25から第 1液体 LQ1に不純物が溶出する等の不都合を防止 できる。また、ノズノレ部材 70 (第 1、第 2部材 71、 72)に上述した表面処理を施しても よい。なお、第 1液体 LQ1への不純物の溶出が少ない材料 (チタンなど）を用いて多 孔部材 25を形成してもよい。
[0073] ノズノレ部材 70は平面視四角形状である。図 3に示すように、第 1回収口 22は、ノズ ル部材 70の下面において、投影領域 AR及び第 1供給口 12を取り囲むように平面視 枠状（口の字状）に形成されている。そして、その第 1回収口 22に薄板状の多孔部材 25が配置されている。また、第 1回収口 22 (多孔部材 25)と第 1供給口 12との間には 、第 1部材 71の底板部 71Dが配置されている。第 1供給口 12は、第 1部材 71の底板 部 71Dと、第 2部材 72の底板部 72Dとの間において平面視環状のスリット状に形成 されたものである。
[0074] ノズノレ部材 70のうち、底板部 71D、 72Dそれぞれの基板 Pと対向する面（下面）は 、 XY平面と平行な平坦面となっている。すなわち、ノズル部材 70は、基板ステージ P STに支持された基板 Pの表面 (XY平面）と対向するように、且つ基板 Pの表面と略 平行となるように形成された下面を有する底板部 71D、 72Dを備えている。また、本 実施形態においては、底板部 71Dの下面と底板部 72Dの下面とは略面一であり、基 板ステージ PSTに配置された基板 P表面とのギャップが最も小さくなる部分となる。こ れにより、底板部 71D、 72Dの下面と基板 Pとの間で第 1液体 LQ1を良好に保持して 第 1液浸領域 LR1を形成することができる。以下の説明においては、基板ステージ P STに支持された基板 Pの表面と対向するように、且つ基板 Pの表面 (XY平面）と略 平行となるように形成された底板部 71D、 72Dの下面（平坦部）を合わせて、「ランド 面 75」と適宜称する。
[0075] ランド面 75は、ノズノレ部材 70のうち、基板ステージ PSTに支持された基板 Pに最も 近い位置に配置された面である。なお本実施形態においては、底板部 71Dの下面と 底板部 72Dの下面とは略面一となつているため、底板部 71Dの下面及び底板部 72 Dの下面を合わせてランド面 75としている力 S、底板部 71Dの下面にも多孔部材 25を 配置して第 1回収口 22の一部としてもよい。この場合は、底板部 72Dの下面のみが ランド面 75となる。
[0076] 多孔部材 25は、基板ステージ PSTに支持された基板 Pと対向する下面 26を有して いる。そして、多孔部材 25は、その下面 26が基板ステージ PSTに支持された基板 P の表面（すなわち XY平面）に対して傾斜するように第 1回収口 22に設けられてレ、る。 すなわち、第 1回収口 22に設けられた多孔部材 25は、基板ステージ PSTに支持さ れた基板 Pの表面と対向する斜面（下面） 26を有している。第 1液体 LQ1は、第 1回 収ロ 22に配置された多孔部材 25の斜面 26を介して回収される。すなわち、第 1回 収ロ 22は斜面 26に形成された構成となっている。また、第 1回収口 22は、露光光 E Lが照射される投影領域 ARを囲むように形成されてレ、るため、その第 1回収口 22に 配置された多孔部材 25の斜面 26は、露光光 ELが照射される投影領域 ARを囲むよ うに形成された構成となっている。
[0077] 基板 Pと対向する多孔部材 25の斜面 26は、投影光学系 PL (露光光 EL)の光軸 A Xから離れるにつれて、基板 Pの表面との間隔が大きくなるように形成されている。図 3に示すように、本実施形態においては、第 1回収口 22は平面視口の字状に形成さ れ、その第 1回収口 22には 4枚の多孔部材 25A〜25Dが組み合わされて配置され ている。このうち、投影領域 ARに対して X軸方向（走査方向）両側のそれぞれに配置 されている多孔部材 25A、 25Cは、その表面と XZ平面とを直交させつつ、光軸 AX 力 離れるにつれて基板 Pの表面との間隔が大きくなるように配置されている。また、 投影領域 ARに対して Y軸方向の両側のそれぞれに配置されている多孔部材 25B、 25Dは、その表面と YZ平面とを直交させつつ、光軸 AXから離れるにつれて基板 P の表面との間隔が大きくなるように配置されている。
[0078] 第 1部材 71の傾斜板部 71 Cの下端部に接続された底板部 71 Dの下面と側板部 7 1Aの下端部とは、 Z軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）に設けられている。また、多 孔部材 25は、その斜面 26の内縁部と底板部 71Dの下面（ランド面 75)とがほぼ同じ 高さになるように、且つ斜面 26の内縁部と底板部 71Dの下面 (ランド面 75)とが連続 するように、ノズル部材 70の第 1回収口 22に取り付けられている。すなわち、ランド面 75は、多孔部材 25の斜面 26と連続的に形成されている。また、多孔部材 25は光軸 AXから離れるにつれて基板 Pの表面との間隔が大きくなるように配置されている。そ して、斜面 26 (多孔部材 25)の外縁部の外側には、側板部 71Aの下部の一部の領 域によって形成された壁部 76が設けられている。壁部 76は、多孔部材 22 (斜面 26) を囲むように、その周縁に設けられたものであって、投影領域 ARに対して第 1回収 口 22の外側に設けられており、第 1液体 LQ1の漏出を抑制するためのものである。
[0079] ランド面 75を形成する底板部 72Dの一部は、 Z軸方向に関して、投影光学系 PLの 第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの間に配置されている。すなわち、ランド面 75 を形成する底板部 72Dの一部が、投影光学系 PLの光学素子 LSIの下面 T1の下に もぐり込んでいる。また、ランド面 75を形成する底板部 72Dの中央部には、露光光 E Lが通過する開口部 74が形成されている。開口部 74は、投影領域 ARに応じた形状 を有しており、本実施形態においては Y軸方向（非走査方向）を長手方向とする楕円 状に形成されている。開口部 74は投影領域 ARよりも大きく形成されており、投影光 学系 PLを通過した露光光 ELは、底板部 72Dに遮られることなぐ基板 P上に到達で きる。すなわち、ランド面 75を形成する底板部 72Dは、露光光 ELの光路を妨げない 位置において、露光光 ELの光路を囲むように、第 1光学素子 LSIの下面 T1の下に もぐり込むようにして配置されている。換言すれば、ランド面 75は、第 1光学素子 LSI の下面 T1と基板 Pとの間において、投影領域 ARを囲むように配置されている。また 、底板部 72Dは、その下面をランド面 75として、基板 Pの表面と対向するように配置さ れており、第 1光学素子 LSIの下面 T1及び基板 Pとは接触しないように設けられてい る。なお、開口部 74のエッジ部 74Eは、直角状であってもよいし、鋭角に形成されて いてもよいし、円弧状に形成されていてもよい。
[0080] そして、ランド面 75は、露光光 ELが照射される投影領域 ARと第 1回収口 22に配 置された多孔部材 25の斜面 26との間に配置された構成となっている。第 1回収口 22 は、投影領域 ARに対してランド面 75の外側で、且つランド面 75を囲むように配置さ れた構成となっている。また、第 1供給口 12は、投影領域 ARに対してランド面 75 (底 板部 72D)の外側に配置された構成となっている。第 1供給口 12は、投影光学系 PL の投影領域 ARと第 1回収口 22との間に設けられた構成となっており、第 1液浸領域 LR1を形成するための第 1液体 LQ1は、第 1供給口 12を介して、投影光学系 PLの 投影領域 ARと第 1回収口 22との間で供給される。 [0081] なお本実施形態においては、第 1回収口 22は口の字状に形成され、ランド面 75を 囲むように配置された構成である力 投影領域 ARに対してランド面 75よりも外側で あれば、ランド面 75を囲まないように配置されていてもよレ、。例えば、第 1回収口 22 は、ノズル部材 70の下面のうち、投影領域 ARに対して走查方向（X軸方向）両側の ランド面 75よりも外側の所定領域に分割して配置されていてもよい。あるいは、第 1回 収ロ 22は、ノズル部材 70の下面のうち、投影領域 ARに対して非走查方向（Y軸方 向）両側に、ランド面 75よりも外側の所定領域に分割して配置されていてもよい。一 方、第 1回収口 22をランド面 75を囲むように配置することで、第 1回収口 22を介して 第 1液体 LQ1をより確実に回収することができる。
[0082] 上述したように、ランド面 75は、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの間に配置 されており、基板 P表面と第 1光学素子 LSIの下面 T1との距離は、基板 P表面とラン ド面 75との距離よりも長くなつている。すなわち、第 1光学素子 LSIの下面 T1は、ラ ンド面 75より高い位置に（基板 Pに対して遠くなるように）形成されている。
[0083] また、ランド面 75に連続的に形成された斜面 26を含む第 1回収口 22の少なくとも 一部は、 Z軸方向に関して、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの間で基板 Pの 表面と対向するように配置されている。すなわち、第 1回収口 22の少なくとも一部は、 第 1光学素子 LSIの下面 T1より低い位置に（基板 Pに対して近くなるように)設けられ ている。そして、斜面 26を含む第 1回収口 22は、第 1光学素子 LSIの下面 T1の周 囲に配置された構成となっている。
[0084] 本実施形態においては、第 1光学素子 LSIの下面 T1と第 1光学素子 LSIの上面 T2との距離は 4mm程度であり、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの距離、すな わち露光光 ELの光路における液体 LQ1の厚さは 3mm程度であり、ランド面 75と基 板 Pとの距離は lmm程度である。そして、ランド面 75には第 1液浸領域 LR1の第 1液 体 LQ1が接触するようになっており、第 1光学素子 LSIの下面 T1にも第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1が接触するようになっている。すなわち、ランド面 75及び第 1光 学素子 LSIの下面 T1は、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1と接触する液体接触面 となっている。
[0085] なお、第 1光学素子 LSIの下面 T1と第 1光学素子 LSIの上面 T2との距離は上記 4 mmに限られず、 3〜： 10mmの範囲で設定することができ、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの距離は、上記 3mmに限られず、液体 LQ1による露光光 ELの吸収と 、第 1空間 K1での液体 LQ1の流れとを考慮して、 l〜5mmの範囲で設定することが できる。また、ランド面 75と基板 Pとの距離も、上記 lmmに限られず、 0. 5〜： 1mmの 範囲で設定することができる。
[0086] 投影光学系 PLの第 1光学素子 LS 1の下面 (液体接触面) T1は、親液性 (親水性） を有している。本実施形態においては、下面 T1に対して親液化処理が施されており 、その親液化処理によって、第 1光学素子 LSIの下面 T1が親液性となっている。ま た、ランド面 75も親液化処理されて親液性を有している。なお、ランド面 75の一部は 撥液化処理されて撥液性を有してレ、てもよレ、。
[0087] 第 1光学素子 LSIの下面 T1等の所定部材を親液性にするための親液化処理とし ては、例えば、 MgF、 Al O 、 SiO等の親液性材料を付着させる等の処理が挙げら
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れる。あるいは、本実施形態における液体 LQは極性の大きい水であるため、親液化 処理 (親水化処理）としては、例えばアルコールなど OH基を持った極性の大きい分 子構造の物質で薄膜を形成することで、親液性 (親水性)を付与することもできる。ま た、第 1光学素子 LSIを蛍石又は石英で形成することにより、これら蛍石又は石英は 水との親和性が高いため、親液化処理を施さなくても、良好な親液性を得ることがで き、第 1光学素子 LSIの下面 T1のほぼ全面に第 1液体 LQ1を密着させることができ る。なお、ランド面 75の一部（例えば、底板部 71Dの下面）を第 1液体 LQ1に対して 撥液性にしてもよい。
[0088] また、ランド面 75の一部を撥液性にするための撥液化処理としては、例えば、ポリ 四フッ化工チレン (テフロン (登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材 料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を付着させる等の処理が挙げられる。また、 基板ステージ PSTの上面 91を撥液性にすることにより、液浸露光中における基板 P 外側（上面 91外側）への第 1液体 LQ1の流出を抑え、また液浸露光後においても第 1液体 LQ1を円滑に回収できて上面 91に第 1液体 LQ1が残留する不都合を防止で きる。
[0089] 基板 P上に第 1液体 LQ1を供給するために、制御装置 CONTは、第 1液体供給部 11を駆動して第 1液体供給部 11より第 1液体 LQ1を送出する。第 1液体供給部 11よ り送出された第 1液体 LQ1は、第 1供給管 13を流れた後、ノズル部材 70の第 1供給 流路 14のうちバッファ流路部 14Hに流入する。バッファ流路部 14Hは水平方向に拡 がる空間部であり、バッファ流路部 14Hに流入した第 1液体 LQ1は水平方向に拡が るように流れる。バッファ流路部 14Hの流路下流側である内側（光軸 AX側）の領域 には堤防部 15が形成されているため、第 1液体 LQ1はバッファ流路部 14Hの全域 に拡がった後、一旦貯められる。そして、バッファ流路部 14Hに第 1液体 LQ1が所定 量以上貯まった後（第 1液体 LQ1の液面が堤防部 15の高さ以上になった後）、狭流 路部 14Nを介して傾斜流路部 14Sに流入する。傾斜流路部 14Sに流入した第 1液 体 LQ1は、傾斜流路部 14Sを下方に向かって流れ、第 1供給口 12より投影光学系 P Lの像面側に配置された基板 P上に供給される。第 1供給口 12は基板 Pの上方より基 板 P上に第 1液体 LQ 1を供給する。
このように、堤防部 15を設けたことにより、ノくッファ流路部 14Hから流れ出た第 1液 体 LQ1は、投影領域 ARを囲むように環状に形成された第 1供給口 12の全域からほ ぼ均一に基板 P上に供給される。つまり、堤防部 15 (狭流路部 14N)が形成されてい ないと、傾斜流路部 14Sを流れる第 1液体 LQ1の流量は、第 1供給管 13とバッファ 流路部 14Hとの接続部近傍の領域のほうが他の領域よりも多くなるため、環状に形 成された第 1供給口 12の各位置において基板 P上に対する液体供給量が不均一と なる場合がある。し力 ながら、狭流路部 14Nを設けてバッファ流路部 14Hを形成し 、そのバッファ流路部 14Hに所定量以上の第 1液体 LQ1が貯められた後、第 1供給 口 12への液体供給が開始されるようにしたので、第 1供給口 12の各位置における流 量分布や流速分布を均一化した状態で基板 P上に第 1液体 LQ1を供給することがで きる。ここで、第 1供給流路 14の曲がり角部 17近傍には例えば供給開始時などに気 泡が残存しやすいが、この曲がり角部 17近傍の第 1供給流路 14を狭めて狭流路部 14Nを形成したことにより、狭流路部 14Nを流れる第 1液体 LQ1の流速を高速化で き、その高速化された第 1液体 LQ1の流れにより気泡を第 1供給口 12を介して第 1供 給流路 14外部に排出できる。そして、気泡を排出した後、液浸露光動作を実行する ことにより、第 1液浸領域 LR1に気泡がない状態で露光処理できる。なお堤防部 15 は、バッファ流路 14Hの天井面より—Z方向に突出するように設けられていてもよい。 要は、バッファ流路部 14Hよりも狭い狭流路部 14N力 バッファ流路部 14Hよりも流 路下流側に設けられてレ、ればよレ、。
[0091] なお、堤防部 15を部分的に低く（高く）してもよい。堤防部 15に部分的に高さの異 なる領域を設けておくことによって、第 1供給口 12からの第 1液体 LQ1の供給が部分 的に異なるタイミングで開始することができるので、第 1液体 LQ1の供給を開始したと きに液浸領域 AR2を形成する液体中への気体 (気泡）の残留を防止することができ る。またバッファ流路部 14Hを複数の流路に分割して、スリット状の液体供給口 12の 位置に応じて異なる量の液体 LQを供給できるようにしてもよい。
[0092] また、基板 P上の第 1液体 LQ1を回収するために、制御装置 CONTは、第 1液体回 収部 21を駆動する。真空系を有する第 1液体回収部 21が駆動されることにより、基 板 P上の第 1液体 LQ1は、多孔部材 25を配置された第 1回収口 22を介して第 1回収 流路 24に流入する。第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1を回収するとき、その第 1液 体 LQ1には多孔部材 25の下面 (斜面） 26が接触する。第 1回収口 22 (多孔部材 25 )は基板 Pの上方において、基板 Pに対向するように設けられているため、基板 P上の 第 1液体 LQ1を上方より回収する。第 1回収流路 24に流入した第 1液体 LQ1は、第 1回収管 23を流れた後、第 1液体回収部 21に回収される。
[0093] 次に、図 4、図 5、図 6、及び図 7を参照しながら第 2液浸機構 2について説明する。
[0094] 図 4において、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2とは、同一の鏡筒（支持部材) PKに支持されており、露光光 ELの光路に対してほぼ静止した状態で支持されてい る。第 1光学素子 LSIは、鏡筒 PKの下端部に設けられた第 1支持部 91に支持され ている。第 2光学素子 LS2は、鏡筒 PKの内部において第 1支持部 91よりも上方に設 けられた第 2支持部 92に支持されている。第 2光学素子 LS2の上部には被支持部で あるフランジ部 F2が設けられており、第 2支持部 92はフランジ部 F2を支持することに よって、第 2光学素子 LS2を支持している。また、第 1光学素子 LSIは、鏡筒 PKの第 1支持部 91に対して容易に取り付け '外し可能となっている。すなわち、第 1光学素 子 LSIは交換可能に設けられている。なお、第 1光学素子 LSIを支持する第 1支持 部 91を、第 2支持部 92に対して取り付け/取り外し可能とし、第 1支持部 91と第 1光 学素子 LSIとを一緒に交換してもよい。
[0095] 第 1光学素子 LSIは平行平面板であって、下面 T1と上面 T2とは平行である。また 、下面 T1及び上面 T2は XY平面とほぼ平行となっている。基板ステージ PSTに支持 された基板 Pの表面と XY平面とはほぼ平行であるため、下面 T1及び上面 T2は基板 ステージ PSTに支持された基板 Pの表面とほぼ平行となっている。また、第 1支持部 91に支持された第 1光学素子 LSIの下面 T1と、鏡筒 PKの下面 PKAとはほぼ面一 となっている。ランド面 75を形成する底板部 72Dは、第 1光学素子 LSIの下面 T1及 び鏡筒 PKの下面 PKAの下方に延在してレ、る。
[0096] 第 2光学素子 LS2の下面 T3は平面状に形成されており、第 2支持部 92に支持さ れた第 2光学素子 LS2の下面 T3と、第 1支持部 91に支持された第 1光学素子 LSI の上面 T2とは、ほぼ平行となっている。一方、第 2光学素子 LS2の上面 T4は、物体 面側（マスク M側）に向かって凸状に形成されており、正の屈折率を有している。これ により、上面 T4に入射する光（露光光 EL)の反射損失が低減されており、ひいては 投影光学系 PLの大きい像側開口数が確保されている。また、屈折率（レンズ作用）を 有する第 2光学素子 LS2は、良好に位置決めされた状態で鏡筒 PKの第 2支持部 92 に支持されている。
[0097] また、本実施形態においては、第 1光学素子 LSIと対向する第 2光学素子 LS2の 下面 T3の外径 D3は、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さく形成されて いる。
[0098] そして、上述したように、露光光 ELは、第 2光学素子 LS2の上面 T4及び下面 T3そ れぞれの所定領域を通過するとともに、第 1光学素子 LSIの上面 T2及び下面 T1そ れぞれの所定領域を通過する。
[0099] 鏡筒 PKと第 1光学素子 LSIとの接続部などはシールされている。すなわち、第 1光 学素子 LSIの下面 T1側の第 1空間 K1と上面 T2側の第 2空間 K2とは互いに独立し た空間であり、第 1空間 K1と第 2空間 K2との間での液体の流通が阻止されている。 上述したように、第 1空間 K1は、第 1光学素子 LSIと基板 Pとの間の空間であって、 その第 1空間 K1に第 1液体 LQ1の第 1液浸領域 LR1が形成される。一方、第 2空間 K2は、鏡筒 PKの内部空間の一部であって、第 1光学素子 LSIの上面 T2とその上 方に配置された第 2光学素子 LS2の下面 T3との間の空間である。そして、第 2空間 Κ2に第 2液体 LQ2の第 2液浸領域 LR2が形成される。また、第 2光学素子 LS2の側 面 C2と、鏡筒 ΡΚの内側面 PKCとの間には間隙が設けられている。
[0100] 図 4に示すように、第 2供給管 33の他端部は、鏡筒 ΡΚの内部に形成された第 2供 給流路 34の一端部に接続している。一方、鏡筒 ΡΚの第 2供給流路 34の他端部は、 鏡筒 ΡΚの内側（内部空間）に配置された供給部材 35に接続されている。鏡筒 ΡΚの 内側に配置された供給部材 35は、第 2空間 Κ2に対して第 2液体 LQ2を供給する液 体供給口 32を有している。供給部材 35の内部には、第 2液体 LQ2が流れる供給流 路 36が形成されている。供給部材 35 (供給流路 36)に対する第 2供給流路 34の接 続部は、鏡筒 ΡΚの内側面 PKCにおいて第 2空間 Κ2の近傍に設けられている。
[0101] また、第 2回収管 43の他端部は、鏡筒 ΡΚの内部に形成された第 2回収流路 44の 一端部に接続している。一方、鏡筒 ΡΚの第 2回収流路 44の他端部は、鏡筒 ΡΚの 内側（内部空間）に配置された回収部材 45に接続されている。鏡筒 ΡΚの内側に配 置された回収部材 45は、第 2空間 Κ2の第 2液体 LQ2を回収する液体回収口 42を 有している。回収部材 45の内部には、第 2液体 LQ2が流れる回収流路 46が形成さ れている。回収部材 45 (回収流路 46)に対する第 2回収流路 44の接続部は、鏡筒 Ρ Κの内側面 PKCにおいて第 2空間 Κ2の近傍に設けられている。
[0102] 液体供給口 32、供給部材 35 (供給流路 36)、第 2供給流路 34、及び第 2供給管 3 3は第 2液体供給機構 30 (第 2液浸機構 2)の一部を構成するものであり、液体回収 口 42、回収部材 45 (回収流路 46)、第 2回収流路 44、及び第 2回収管 43は第 2液 体回収機構 40 (第 2液浸機構 2)の一部を構成するものである。以下の説明において は、第 2液浸機構 2の液体供給口 32を第 2供給口 32と、第 2液浸機構 2の液体回収 口 42を第 2回収口 42と適宜称する。
[0103] 図 5は、第 2液浸領域 LR2を形成するための第 2液浸機構 2を説明するための図で あって、図 5 (a)は側面図、図 5 (b)は図 5 (a)の A—A線矢視図である。図 5に示すよ うに、供給部材 35は水平方向に延びる軸状部材によって構成されている。本実施形 態においては、供給部材 35は、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち露光光 ELが通 過する所定領域 AR'の + X側に配置され、 X軸方向に沿って延びるように設けられ ている。そして、供給部材 35の内部に形成されている供給流路 36の一端部が鏡筒 P Kの内部に形成されている第 2供給流路 34 (図 4参照）の他端部に接続されており、 供給流路 36の他端部が第 2供給口 32に接続されている。第 2供給口 32は X側に 向くように形成されており、第 2液体 LQ2を第 1光学素子 LSIの上面 T2と略平行す なわち XY平面と略平行に (横方向に）吹き出す。第 2液浸機構 2の第 2供給口 32は 第 2空間 K2に配置されているため、第 2液体供給部 31は、第 2供給管 33、第 2供給 流路 34、及び第 2供給口 32等を介して、第 2空間 K2に接続されている。
[0104] 供給部材 35と第 1光学素子 LSIの上面 T2との間、及び供給部材 35と第 2光学素 子 LS2の下面 T3との間にはそれぞれ間隙が設けられている。すなわち、供給部材 3 5は、第 1光学素子 LSI及び第 2光学素子 LS2のそれぞれに対して非接触状態とな るように、鏡筒 PKあるいは所定の支持機構に支持されている。これにより、供給部材 35で発生した振動が、第 1、第 2光学素子 LSI、 LS2側に直接的に伝達することが 防止されている。また供給部材 35を、第 1光学素子 LS1、第 2光学素子 LS2のそれ ぞれに対して非接触状態にすることで、第 1光学素子 LSI及び第 2光学素子 LS2の 形状変化を抑制することができ、投影光学系 PLの高い結像性能を維持することが可 能となる。
[0105] また、供給部材 35は、露光光 ELの照射を妨げない位置、すなわち第 1光学素子 L S1の上面 T2のうち露光光 ELが通過する所定領域 AR'の外側に設けられている。 第 2供給口 32は、第 2空間 K2のうち、所定領域 AR'と第 1光学素子 LSIの上面 T2 のエッジ部との間の所定位置に配置されている。
[0106] 第 2液浸領域 LR2を形成するために、制御装置 CONTが、第 2液体供給機構 30 の第 2液体供給部 31より第 2液体 LQ2を送出すると、その第 2液体供給部 31より送 出された第 2液体 LQ2は、第 2供給管 33を流れた後、鏡筒 PKの内部に形成された 第 2供給流路 34の一端部に流入する。そして、第 2供給流路 34の一端部に流入した 液体 LQ2は、第 2供給流路 34を流れた後、その他端部に接続されている供給部材 3 5の供給流路 36の一端部に流入する。供給流路 36の一端部に流入した第 2液体 L Q2は、供給流路 36を流れた後、第 2供給口 32を介して第 2空間 K2に供給される。 第 2供給口 32より供給された第 2液体 LQ2は、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち、 露光光 ELが通過する所定領域 AR'よりも大きぐ且つ上面 T2よりも小さい一部の領 域のみに、第 2液浸領域 LR2を局所的に形成する。第 1光学素子 LSIと第 2光学素 子 LS2との間に供給された第 2液体 LQ2は、表面張力によって、第 1光学素子 LSI の上面 T2と第 2光学素子 LS2の下面 T3との間に保持される。第 2液浸領域 LR2の 第 2液体 LQ2は、第 1光学素子 LSIの上面 T2の一部の領域に接触するとともに、第 2光学素子 LS2の下面 T3のほぼ全域に接触する。上述したように、第 2光学素子 LS 2の下面 T3の外径 D3は、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さいので、 第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間に満たされた第 2液体 LS2は、第 1光学 素子 LSIの上面 T2よりも小さい第 2液浸領域 LR2を、第 2光学素子 LS2の下面 T3 の下（（第 1光学素子 LSIの上面 T2の上）に形成することができる。
[0107] なお、本実施形態においては、第 1光学素子 LSIの上面 T2と第 2光学素子 LS2の 下面 T3との距離、すなわち露光光 ELの光路における液体 LQ2の厚さは 3mm程度 である。ただし、第 1光学素子 LSIの上面 T2と第 2光学素子 LS2の下面 T3との距離 は、上記 3mmに限られず、液体 LQ2による露光光 ELの吸収と、第 2空間 K2におけ る液体 LQ2の流れとを考慮して、 0. 5〜5mmの範囲で設定することができる。
[0108] ここで、図 6に示すように、第 2空間 K2に面している第 1光学素子 LSIの上面 T2の うち、第 2液浸領域 LR2となる一部の領域である第 1領域 HR1の表面の第 2液体 LQ 2との親和性は、その第 1領域 HR 1の周囲の領域である第 2領域 HR2の表面の第 2 液体 LQ2との親和性よりも高くなつている。すなわち、第 1領域 HR1の表面の第 2液 体 LQ2との接触角は、第 2領域 HR2の表面の第 2液体 LQ2との接触角よりも小さく なっている。具体的には、第 2領域 HR2の表面は第 2液体 LQ2に対して撥液性を有 している。これにより、第 1光学素子 LSIの上面 T2の一部の領域（第 1領域 HR1)に 第 2液体 LQ2の第 2液浸領域 LR2を形成したとき、第 2液体 LQ2が上面 T2の外側 に流出する不都合を防止することができる。また、第 1領域 HR1は、露光光 ELが通 過する所定領域 AR'を含んでおり、その所定領域 HR'を含む第 1領域 HR1の表面 を親液性としておくことにより、第 2液体 LQ2を第 1領域 HR1の表面に良好に密着さ せること力 Sできる。
[0109] 本実施形態においては、第 2領域 HR2の表面に対して撥液化処理を施すことで、 第 2領域 HR2の表面に撥液性を付与している。第 2領域 HR2の表面を撥液性にす るための撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化工チレン等のフッ素系樹脂材料 、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥 液性材料からなる薄膜を貼付する等の処理が挙げられる。本実施形態においては、 旭硝子社製「サイトップ」を第 2領域 HR2の表面に塗布してレ、る。
[0110] また、本実施形態においては、複数の光学素子 LS：!〜 LS7のうち、少なくとも第 1、 第 2液体 LQ1、 LQ2と接触する第 1、第 2光学素子 LS1、 LS2は石英によって形成さ れている。石英は、水である第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2との親和性が高いので、第 1 光学素子 LSIの液体接触面である下面 T1及び上面 T2の第 1領域 HR1、及び第 2 光学素子 LS2の液体接触面である下面 T3のほぼ全域に第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2 を密着させることができる。したがって、第 1、第 2光学素子 LS1、 LS2の液体接触面 に第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2を密着させて、第 2光学素子 LS2と第 1光学素子 LSIと の間の光路を第 2液体 LQ2で確実に満たすことができるとともに、第 1光学素子 LSI と基板 Pとの間の光路を第 1液体 LQ1で確実に満たすことができる。
[0111] また、石英は屈折率の大きい材料であるため、例えば第 2光学素子 LS2などの大き さを小さくすることができ、投影光学系 PL全体や露光装置 EX全体をコンパクトィ匕でき る。また、石英は耐水性があるので、例えば上記液体接触面に保護膜を設ける必要 がないなどの利点がある。
[0112] なお、第 1、第 2光学素子 LS1、 LS2の少なくとも一方は、水との親和性が高い蛍石 であってもよい。また、例えば光学素子 LS3〜LS7を蛍石で形成し、光学素子 LS1、 LS2を石英で形成してもよいし、光学素子 LS1〜LS7の全てを石英（あるいは蛍石） で形成してもよい。
[0113] また、第 1光学素子 LSIの上面 T2の第 1領域 HR1を含む第 1、第 2光学素子 LSI 、 LS2の液体接触面に、 MgF、 Al O、 SiO等の親液性材料を付着させる等の親
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水化 (親液化）処理を施して、第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2との親和性をより高めるよう にしてもよい。あるいは、本実施形態における第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2は極性の大 きい水であるため、親液化処理 (親水化処理）としては、例えばアルコールなど極性 の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、この光学素子 LSI、 LS2の液体 接触面に親水性を付与することもできる。
[0114] なおここでは、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち露光光 ELが通過する所定領域 A R'を含む第 1領域 HR1の周囲の第 2領域 HR2を撥液性にしている力 第 2光学素 子 LS2の下面 T3のうち露光光 ELが通過する所定領域を含む一部の領域の周囲の 領域を撥液性にしてもよい。
[0115] 図 5 (b)に戻って、回収部材 45は、軸部 45Aと、その軸部 45Aに接続する環状部 4 5Bとを備えている。軸部 45Aは水平方向に延びるように設けられ、本実施形態にお いては、所定領域 AR'に関して一 X側に配置され、 X軸方向に沿って延びるように設 けられている。環状部 45Bは、第 1光学素子 LSIの上面 T2のエッジ部よりも小さく形 成されており、その—X側の一部が軸部 45Aと接続されている。一方、環状部 45Bの + X側の一部は開口しており、その開口部 45Kに供給部材 35が配置されている。
[0116] 回収部材 45の内部には、回収部材 45の形状に応じた回収流路 46が形成されて いる。回収部材 45のうち軸部 45Aの内部に形成された回収流路 46の一端部が、鏡 筒 PKの内部に形成されている第 2回収流路 44 (図 4参照）の他端部に接続されてい る。また、回収部材 45の環状部 45Bの内部には、所定領域 AR'を囲むように環状の 回収流路 46が形成されている。そして、軸部 45Aの内部に形成された回収流路 46 の他端部が、環状部 45Bの内部に形成された環状の回収流路 46の一部に接続され ている。
[0117] 第 2回収口 42は、環状部 45Bの所定領域 AR'を向く内側面に形成されている。第 2回収口 42は、第 2空間 K2の第 2液体 LQ2を回収するためのものであって、第 1光 学素子 LSIの上面 T2に形成される第 2液浸領域 LR2を囲むように、環状部 45Bの 内側面に複数設けられている。環状部 45Bの内側面に設けられている複数の第 2回 収ロ 42のそれぞれは、環状部 45Bの内部に形成された回収流路 46に接続されてい る。第 2液浸機構 2の第 2回収口 42は第 2空間 K2に配置されているため、第 2液体 回収部 41は、第 2回収管 43、第 2回収流路 44、及び第 2回収口 42等を介して、第 2 空間 K2に接続された構成となっている。
[0118] また、回収部材 45 (環状部 45B)は、露光光 ELの照射を妨げない位置、すなわち 第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち露光光 ELが通過する所定領域 AR'を囲むように 、その所定領域 AR'の外側に設けられている。そして、第 2回収口 42は、第 2空間 K 2のうち、所定領域 AR'と上面 T2のエッジ部との間の所定位置に配置されている。
[0119] 回収部材 45と第 1光学素子 LSIの上面 T2との間、及び回収部材 45と第 2光学素 子 LS2の下面 T3との間にはそれぞれ間隙が設けられている。すなわち、回収部材 4 5は、第 1光学素子 LSI及び第 2光学素子 LS2のそれぞれに対して非接触状態とな るように、鏡筒 PKあるいは所定の支持機構に支持されている。これにより、回収部材 45で発生した振動が、第 1、第 2光学素子 LSI、 LS2側に直接的に伝達することが 防止されている。
[0120] 第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2を回収するとき、制御装置 CONTは、第 2液体 回収機構 40の第 2液体回収部 41を駆動する。真空系を有する第 2液体回収部 41の 駆動により、第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2は、第 2回収口 42を介して回収部材 45のうち環状部 45Bの内部に形成された回収流路 46に流入する。第 2回収口 42は 第 2液浸領域 LR2を囲むように配置されているため、第 2液浸領域 LR2の第 2液体 L Q2は、その周囲より第 2回収口 42を介して回収される。なお、第 2回収口 42にも多 孔部材を配置して、第 2液体 LQ2を回収する際の振動を抑制することが望ましレ、。
[0121] ここで、図 6に示すように、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち、撥液性を有する第 2 領域 HR2には、内側（所定領域 AR'側）に突出する凸領域 HRTを備えている。本実 施形態においては、凸領域 HRTは、回収部材 45の環状部 45Bの開口部 45Kに対 応する位置に設けられている。こうすることにより、第 2供給口 32からの第 2液体 LQ2 の供給を停止した状態で、第 2液浸領域 AR2の周囲から第 2回収口 42を介して第 2 液体 LQ2を回収するとき、第 2液浸領域 AR2の第 2液体 LQ2は、図 7に示す模式図 のように、凸領域 HRTを基準として分割されるように、その周囲に配置された第 2回 収ロ 42を介して回収される。こうすることにより、第 2液体 LQ2が回収しきれず、例え ば第 1領域 HR1の中央部に残存する等の不都合を防止することができる。したがつ て、残存した第 2液体 LQ2が気化して上面 T2に付着跡 (所謂ウォーターマーク）が形 成される等、残存した第 2液体 LQ2に起因する不都合の発生を防止することができる
[0122] なお、本実施形態においては、凸領域 HRTは、回収部材 45の環状部 45Bの開口 部 45Kに対応する位置に設けられているが、開口部 45Kに対応する位置以外の位 置に設けるようにしてもよレ、。また、図に示す凸領域 HRTは、平面視においてほぼ矩 形状であるが、三角形状や半円状など、任意の形状を採用することができる。
[0123] そして、環状部 45Bの内部に形成された回収流路 46に流入した第 2液体 LQ2は、 軸部 45Aの内部に形成された回収流路 46で集合した後、鏡筒 PKの内部に形成さ れた第 2回収流路 44に流入する。第 2回収流路 44を流れた第 2液体 LQ2は、第 2回 収管 43を介して第 2液体回収部 41に吸引回収される。
[0124] 次に、上述した構成を有する露光装置 EXを用いてマスク Mのパターン像を基板 P に露光する方法にっレ、て説明する。
[0125] 基板 Pの露光を行うに際し、制御装置 CONTは、第 2液体供給機構 30より第 2空間 K2に第 2液体 LQ2を供給する。第 2液体供給機構 30が第 2液体 LQ2を供給するこ とで、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち露光光 ELが通過する所定領域 AR'を含む 一部の領域のみが第 2液浸領域 LR2となるように、第 1光学素子 LSIの上面 T2と第 2光学素子 LS2との間が第 2液体 LQ2で満たされる。第 2液体供給機構 30より供給 された第 2液体 LQ2は、所定領域 HR'を含む上面 T2上の一部に、所定領域 HR'よ りも大きく且つ上面 T2よりも小さい第 2液浸領域 LR2を局所的に形成する。そして、 第 2液浸領域 LR2が形成された後、制御装置 CONTは、第 2液体供給機構 30によ る第 2液体 LQ2の供給を停止する。第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間の 第 2液体 LQ2は表面張力によって保持され、第 2液浸領域 AR2は維持される。
[0126] ロード位置において基板 Pが基板ステージ PSTにロードされた後、制御装置 CON Tは、基板 Pを保持した基板ステージ PSTを投影光学系 PLの下、すなわち露光位置 に移動する。そして、基板ステージ PSTと投影光学系 PLの第 1光学素子 LSIとを対 向させた状態で、制御装置 CONTは、第 1液体供給機構 10による単位時間あたりの 第 1液体 LQ1の供給量及び第 1液体回収機構 20による単位時間あたりの第 1液体 L Q1の回収量を最適に制御しつつ、第 1液体供給機構 10及び第 1液体回収機構 20 による液体 LQ1の供給及び回収を行い、第 1空間 K1のうち、少なくとも露光光 ELの 光路上に第 1液体 LQ1の第 1液浸領域 LR1を形成し、その露光光 ELの光路を第 1 液体 LQ1で満たす。 [0127] ここで、基板ステージ PST上の所定位置には、例えば特開平 4— 65603号公報に 開示されているような基板ァライメント系、及び特開平 7— 176468号公報に開示され てレ、るようなマスクァライメント系によって計測される基準マークを備えた基準部材 (計 測部材）が設けられている。更に、基板ステージ PST上の所定位置には、光計測部 として例えば特開昭 57— 117238号公報に開示されているような照度ムラセンサ、例 えば特開 2002— 14005号公報に開示されているような空間像計測センサ、及び例 えば特開平 11 _ 16816号公報に開示されてレ、るような照射量センサ（照度センサ） などが設けられている。制御装置 CONTは、基板 Pの露光処理を行う前に、基準部 材上のマーク計測や、光計測部を使った各種計測動作を行い、その計測結果に基 づいて、基板 Pのァライメント処理や、投影光学系 PLの結像特性調整 (キヤリブレー シヨン)処理を行う。例えば光計測部を使った計測動作を行う場合には、制御装置 C ONTは、基板ステージ PSTを XY方向に移動することで第 1液体 LQ 1の第 1液浸領 域 LR1に対して基板ステージ PSTを相対的に移動し、光計測部上に第 1液体 LQ1 の第 1液浸領域 LR1を配置し、その状態で第 1液体 LQ1及び第 2液体 LQ2を介した 計測動作を行う。なお、マスクァライメント系によって計測される基準マークの計測、 及び/又は光計測部を用いた各種のキャリブレーション処理は、露光対象の基板 P が基板ステージ PSTに載せられる前に実行してもよい。
[0128] 上記ァライメント処理及びキャリブレーション処理を行った後、制御装置 CONTは、 第 1液体供給機構 10による基板 P上に対する第 1液体 LQ1の供給と並行して、第 1 液体回収機構 20による基板 P上の第 1液体 LQ1の回収を行いつつ、基板 Pを支持 する基板ステージ PSTを X軸方向（走査方向）に移動しながら、投影光学系 PL、第 1 光学素子 LSIの上面 T2側に形成された第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2、及び第 1光学素子 LSIの下面 T1側に形成された第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1を介し て基板 P上に露光光 ELを照射して、マスク Mのパターン像を基板 P上に投影して、 基板 Pを露光する。第 1液供給機構 10より供給された第 1液体 LQ1は、投影領域 AR を含む基板 P上の一部に、投影領域 ARよりも大きく且つ基板 Pよりも小さい第 1液浸 領域 LR1を局所的に形成している。また、第 2液供給機構 30より供給された第 2液体 LQ2は、第 1光学素子 LSIの上面 T2のうち所定領域 AR'を含む上面 T2上の一部 に、所定領域 AR'よりも大きく且つ上面 T2よりも小さい第 2液浸領域 LR2を局所的に 形成している。
[0129] 基板 Ρの露光中においては、第 1液浸機構 1による第 1液体 LQ1の供給動作及び 回収動作が継続され、第 1液浸領域 LR1の大きさや形状を所望状態に維持しつつ、 第 1エレメントと基板 Ρとの間の露光光 ELの光路が第 1液体 LQ1で満たされる。一方 、基板 Ρの露光中においては、第 2液浸機構 2による第 2液体 LQ2の供給動作及び 回収動作は行われない。すなわち、第 2空間 Κ2に溜められた (表面張力によって保 持された）状態の第 2液体 LQ2を介して露光が行われる。基板 Ρの露光中に第 2液体 LQ2の供給及び回収を行わないようにすることで、基板 Ρの露光中には、第 2液体 L Q2の供給及び/又は回収に伴う振動が発生しない。したがって、その振動に起因 する露光精度の劣化を防止することができる。
[0130] また、第 2液体 LQ2は、第 1光学素子 LSIの上面 Τ2上のうち露光光 ELが通過する 所定領域 HR'を含む一部の領域のみに局所的に第 2液浸領域 LR2を形成するため 、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外側への第 2液体 LQ2の漏出を防止することができ る。したがって、第 1光学素子 LSIを支持する鏡筒 PK (第 1支持部 91)への第 2液体 LQ2の付着や浸入を防止することができ、その鏡筒 PK (第 1支持部 91)の劣化を防 止できる。また、漏出した第 2液体 LQ2に起因する第 1光学素子 LS2周辺の機械部 品や電気部品の劣化を防止できる。
[0131] また、第 2液体 LQ2は、第 1光学素子 LSIの上面 T2上において局所的に第 2液浸 領域 LR2を形成するため、例えば鏡筒 PKや第 1支持部 91等には接触しない。した がって、第 2液浸領域 LR2を形成する第 2液体 LQ2に対して鏡筒 PKや第 1支持部 9 1等力 発生する金属イオン等の不純物が混入する等の不都合を防止できる。した がって、第 2液体 LQ2の清浄度を維持した状態で、露光処理及び計測処理を良好 に行うことができる。
[0132] 本実施形態における露光装置 EXは、マスク Mと基板 Pとを X軸方向（走查方向）に 移動しながらマスク Mのパターン像を基板 Pに投影露光するものであって、走查露光 時には、投影光学系 PL、及び第 1、第 2液浸領域 LR1、 LR2の第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2を介してマスク Mの一部のパターン像が投影領域 AR内に投影され、マスク Mが — X方向（又は + X方向）に速度 Vで移動するのに同期して、基板 Pが投影領域 AR に対して + X方向（又は— X方向）に速度 i3 'V ( i3は投影倍率）で移動する。基板!3 上には複数のショット領域が設定されており、 1つのショット領域への露光終了後に、 基板 Pのステッピング移動によって次のショット領域が走查開始位置に移動し、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に対する走查露 光処理が順次行われる。
[0133] 本実施形態においては、レンズ作用を有する第 2光学素子 LS2の下に、平行平面 板からなる第 1光学素子 LSIが配置されているが、第 1光学素子 LSIの下面 T1側の 第 1空間 Kl、及び上面 Τ2側の第 2空間 Κ2のそれぞれに第 1液体 LQl、及び第 2液 体 LQ2を満たすことで、第 2光学素子 LS2の下面 T3や第 1光学素子 LSIの上面 T2 での反射損失が低減され、投影光学系 PLの大きな像側開口数を確保した状態で、 基板 Pを良好に露光することができる。
[0134] 本実施形態においては、多孔部材 25は基板 Pの表面に対して傾斜しており、第 1 回収口 22に配置された多孔部材 25の斜面 26を介して第 1液体 LQ1を回収する構 成であって、第 1液体 LQ1は斜面 26を含む第 1回収口 22を介して回収される構成で ある。また、ランド面 75と斜面 26とは連続的に形成されている。その場合において、 図 8 (a)に示す初期状態（ランド面 75と基板 Pとの間に第 1液体 LQ1の第 1液浸領域 LR1が形成されている状態）から、基板 Pを第 1液浸領域 LR1に対して + X方向に所 定速度で所定距離だけスキャン移動した場合、図 8 (b)に示すような状態となる。図 8 (b)に示すようなスキャン移動後の所定状態においては、第 1液浸領域 LR1の第 1液 体 LQ1には、斜面 26に沿って斜め上方に移動する成分 F1と、水平方向に移動する 成分 F2とが生成される。その場合、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1とその外側の 空間との界面 (気液界面) LGの形状は維持される。また、たとえ第 1液浸領域 LR1に 対して基板 Pを高速に移動したとしても、界面 LGの形状の大きな変化を抑制できる。
[0135] また、斜面 26と基板 Pとの間の距離は、ランド面 75と基板 Pとの間の距離よりも大き レ、。すなわち、斜面 26と基板 Pとの間の空間は、ランド面 75と基板 Pとの間の空間より も大きレ、。したがって、第 1液浸領域 LR1に対して基板 Pを移動したとき、図 8 (a)に 示す初期状態での界面 LG'と、図 8 (b)に示すスキャン移動後の所定状態での界面 LGとの距離 Lを比較的小さくすることができる。そのため、第 1液浸領域 LR1の大き さを/ J、さくすることができる。
[0136] 例えば、図 9 (a)に示すように、ランド面 75と第 1回収口 22に配置された多孔部材 2 5の下面 26 'とが連続的に形成されており、多孔部材 25の下面 26 'が基板 Pに対し て傾斜しておらず、基板 P表面と略平行である場合、換言すれば、下面 26 'を含む第 1回収口 22が傾斜してレ、なレ、場合にぉレ、ても、第 1液浸領域 LR1に対して基板 Pを 移動したとき、界面 LGの形状は維持される。ところ力 下面 26 'は傾斜していないの で、第 1液体 LQ1には水平方向に移動する成分 F2のみが生成され、上方に移動す る成分 (F1)はほとんど生成されなレ、。その場合、界面 LGは基板 Pの移動量とほぼ 同じ距離を移動するため、初期状態での界面 LG'とスキャン移動後の所定状態での 界面 LGとの距離 Lは比較的大きい値となり、それに伴って第 1液浸領域 LR1も大きく なる。すると、その大きな第 1液浸領域 LR1に応じてノズル部材 70も大型化しなけれ ばならず、また、第 1液浸領域 LR1の大きさに応じて基板ステージ PST自体の大きさ や基板ステージ PSTの移動ストロークも大きくする必要があり、露光装置 EX全体の 巨大化を招く。そして、第 1液浸領域 LR1の大型化は、第 1液浸領域 LR1に対する 基板 Pのスキャン速度が高速化するにつれて顕著になる。
[0137] また、図 9 (b)に示すように、ランド面 75と第 1回収口 22 (多孔部材 25の下面 26 ' ) との間に段差を設けることによって、下面 26 'と基板 Pとの間の距離を、ランド面 75と 基板 Pとの間の距離よりも大きくした場合、換言すれば、下面 26 'と基板 Pとの間の空 間を、ランド面 75と基板 Pとの間の空間よりも大きくした場合、第 1液体 LQ1には上方 に移動する成分 F1 'が生成されるので、距離 Lを比較的小さい値にすることができ、 第 1液浸領域 LR1の大型化を抑制することができる。ところが、ランド面 75と下面 26 ' との間には段差が設けられており、ランド面 75と下面 26 'とは連続的に形成されてい ないので、界面 LGの形状が崩れやすくなる。界面 LGの形状が崩れると、第 1液浸領 域 LR1の第 1液体 LQ1中に気体が嚙み込んで第 1液体 LQ1中に気泡が生成される 不都合が発生する可能性が高くなる。また、例えば基板 Pを + X方向に高速スキャン したとき、段差があると、界面 LGの形状が崩れるとともに上方に移動する成分 F1 'が より大きくなり、第 1液浸領域 LR1の最も + X側の領域の第 1液体 LQ1の膜厚が薄く なり、その状態で基板 Pを— X方向（逆スキャン）に移動したとき、第 1液体 LQ1がちぎ れる現象が発生する可能性が高くなる。そのちぎれた液体（図 9 (b)中、符号 LQ '参 照）が、例えば基板 P上に残存すると、その液体 LQ'の気化により基板 P上に付着跡 (所謂ウォーターマーク）が形成される不都合が生じる。また、界面 LGの形状が崩れ ると、第 1液体 LQ1が基板 Pの外側に流出し、周辺部材及び機器に鲭びゃ漏電等の 不都合を引き起こす可能性も高くなる。そして、前記不都合が発生する可能性は、第 1液浸領域 LR1に対する基板 Pのスキャン速度が高速化するにつれて高くなる。
[0138] 本実施形態においては、第 1液浸機構 1 (第 1液体回収機構 20)の第 1回収口 22を 、基板 Pの表面と対向する斜面 26に形成したので、投影光学系 PLの像面側に形成 された第 1液浸領域 LR1と基板 Pとを相対移動させた場合においても、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1とその外側の空間との界面 LGの形状を維持することができ、第 1液浸領域 LR1の形状を所望状態に維持することができる。したがって、第 1液体 L Q1中に気泡が生成されたり、あるいは液体を十分に回収できなかったり、液体が流 出する等の不都合を回避することができる。また、第 1回収口 22を斜面 26に設けるこ とで、界面 LGの移動量を抑えることができるので、第 1液浸領域 LR1の大きさを小さ くすることができる。したがって、露光装置 EX全体のコンパクト化を図ることもできる。
[0139] また、基板 Pを高速スキャンした場合、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1が外側に 流出したり、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1が周囲に飛散する可能性が高くなる 1S 斜面 26の周縁に壁部 76を設けたので、第 1液体 LQ1の漏出を抑制することがで きる。すなわち、多孔部材 25の周縁に壁部 76を設けることによって、壁部 76の内側 にバッファ空間が形成されるので、液体 LQが壁部 76の内側面に達しても、液浸領 域 AR2を形成する液体 LQは壁部 76の内側のバッファ空間に拡がるため、壁部 76 の外側への液体 LQの漏出をより確実に防止することできる。
[0140] また、ランド面 75の一部（底板部 72Dの下面）が投影領域 AR1を囲むように投影光 学系 PLの端面 T1の下に配置されているので、ランド面 75の一部（底板部 72Dの下 面）と基板 P表面との間に形成される小さいギャップが、投影領域の近傍に、且つ投 影領域を囲むように形成されるので、投影領域 AR1を覆うために必要十分な小さな 液浸領域を保ち続けることができる。したがって、基板 Pを高速に移動 (スキャン）した 場合にも、液浸領域 AR2の液体 LQ中への気体の混入や液体 LQの流出などの不 都合を抑えつつ、露光装置 EX全体のコンパクト化を図ることができる。また、ランド面 75の一部（底板部 72Dの下面）の外側に液体供給口 12が配置されているので、液 浸領域 AR2を形成する液体 LQ中への気体 (気泡）の混入が防止され、基板 Pを高 速で移動させた場合にも、露光光 ELの光路を液体で満たし続けることが可能となる
[0141] 上述した実施形態においては、薄板状の多孔部材 25を基板 Pに対して傾斜して取 り付けることで、斜面 26を形成している力 ノズノレ部材 70の下面に、露光光 ELの光 軸 AXから離れるにつれて、基板 Pの表面との間隔が大きくなるような斜面を設け、そ の斜面の所定位置 (所定領域）に液体回収口 22を形成するようにしてもよい。そして 、その液体回収口 22に多孔部材 25を設けるようにしてもよい。
[0142] なお、本実施形態においては、第 1回収口 22には多孔部材 25が配置されている 力 多孔部材 25は無くてもよい。その場合においても、例えばノズノレ部材 70の下面 に、露光光 ELの光軸 AXから離れるにつれて、基板 Pの表面との間隔が大きくなるよ うな斜面を設け、その斜面の所定位置に液体回収口を設けることにより、界面 LGの 形状を維持し、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1中に気泡が生成される等の不都 合を防止することができる。また、第 1液浸領域 LR1の大きさを小さくすることもできる
[0143] 基板 Pの露光が終了すると、制御装置 CONTは、第 1液体供給機構 10による第 1 液体 LQ1の供給を停止し、第 1液体回収機構 20等を使って、第 1液浸領域 LR1の 第 1液体 LQ1 (第 1空間 K1の第 1液体 LQ1)を回収する。更に、制御装置 CONTは 、第 1液体回収機構 20の第 1回収口 22等を使って基板 P上や基板ステージ PST上 に残留している第 1液体 LQ1を回収する。
[0144] また、制御装置 CONTは、基板 Pの露光が終了した後、図 7を参照して説明したよ うに、第 2空間 K2に形成されている第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2を、第 2回収 口 42を介して回収する。
[0145] そして、基板 P上の第 1液体 LQ1、及び第 1光学素子 LSIの上面 T2上の第 2液体 LQ2が回収された後、制御装置 CONTは、その基板 Pを支持した基板ステージ PST をアンロード位置まで移動し、アンロードする。
[0146] そして、次に露光処理されるべき基板 Pが基板ステージ PSTにロードされる。制御 装置 CONTは、基板ステージ PSTにロードされた基板 Pを露光するために、第 2空 間 K2に第 2液体 LQ2を供給し、上述と同様のシーケンスでその基板 Pを露光する。
[0147] なお、本実施形態においては、露光する基板 P毎に第 2空間 K2の第 2液体 LQ2を 交換する構成であるが、第 2空間 K2の液体 LQ2の温度変化や清浄度の劣化等が 露光精度に影響を与えない程度であれば、所定時間間隔毎、所定処理基板枚数毎 、あるいはロット毎に、第 2空間 K2の第 2液体 LQ2を交換するようにしてもよい。
[0148] なお、基板 Pの露光中や露光前後においても、第 2液体 LQ2の供給及び回収を連 続的に行うようにしてもよレ、。第 2液体 LQ2の供給及び回収を連続的に行うことで、常 に第 2空間 K2を温度管理された清浄な第 2液体 LQ2で満たすことができる。一方、 本実施形態のように、第 2空間 K2に第 2液体 LQ2を溜めた状態で露光し、第 2空間 K2に対する第 2液体 LQ2の交換を間欠的に行うことで、上述したように、基板 Pの露 光中には、第 2液体 LQ2の供給及び回収に伴う振動が発生しない。また、基板 Pの 露光中に第 2液体 LQ2の供給及び回収を連続的に行う構成では、例えば単位時間 あたりの第 2液体 LQ2の供給量及び回収量が不安定になった場合、第 2液浸領域 L R2が巨大化して鏡筒 PKの内側において第 2液体 LQ2が流出あるいは飛散し、被害 が拡大する可能性がある。また、単位時間あたりの第 2液体 LQ2の供給量及び回収 量が不安定になった場合、第 2液浸領域 LR2が枯渴し、露光精度が劣化する不都 合が生じる。そのため、第 2空間 K2に対する第 2液体 LQ2の交換を間欠的に行うこと で、第 2液浸領域 LR2を所望状態に形成し、上記不都合の発生を防止することがで きる。
[0149] ところで、第 1液浸領域 LR1 (第 1空間 K1)の第 1液体 LQ1中に、例えば感光剤（フ オトレジスト）に起因する異物など、基板 P上から発生した不純物等が混入することに よって、その第 1液体 LQ1が汚染する可能性がある。第 1液浸領域 LR1の第 1液体 L Q1は第 1光学素子 LSIの下面 T1にも接触するため、その汚染された第 1液体 LQ1 によって、第 1光学素子 2の下面 T1が汚染する可能性がある。また、空中を浮遊して いる不純物が、投影光学系 PLの像面側に露出している第 1光学素子 LSIの下面 T1 に付着する可能性もある。
[0150] 本実施形態においては、第 1光学素子 LSIは、鏡筒 PKに対して容易に取り付け · 外し可能（交換可能）となっているため、その汚染された第 1光学素子 LSIのみを清 浄な第 1光学素子 LSIと交換することで、光学素子の汚染に起因する露光精度及び 投影光学系 PLを介した計測精度の劣化を防止できる。一方、第 2空間 K2の第 2液 体 LQ2は基板 Pに接触しないようになっている。また、第 2空間 K2は、第 1光学素子 LSI ,第 2光学素子 LS2、及び鏡筒 PKで囲まれたほぼ閉空間であるため、空中を 浮遊している不純物は第 2空間 K2の第 2液体 LQ2に混入し難ぐ第 2光学素子 LS2 の下面 T3や第 1光学素子 LSIの上面 T2には不純物が付着し難レ、。したがって、第 2光学素子 LS2の下面 T3や第 1光学素子 LSIの上面 T2の清浄度は維持されてい る。したがって、第 1光学素子 LSIを交換するのみで、投影光学系 PLの透過率の低 下等を防止して露光精度及び計測精度を維持することができる。
[0151] 平行平面板からなる第 1光学素子 LSIを設けずに、第 2光学素子 LS2に第 1液浸 領域 LR1の液体を接触させる構成も考えられるが、投影光学系 PLの像側開口数を 大きくしょうとすると、光学素子の有効径を大きくする必要があり、光学素子 LS2を大 型化せざるを得なくなる。光学素子 LS2の周囲には、上述したようなノズル部材 70や 、不図示ではあるがァライメント系などといった各種計測装置が配置されるため、その ような大型の光学素子 LS2を交換することは、作業性が低ぐ困難である。更に、光 学素子 LS2は屈折率（レンズ作用）を有しているため、投影光学系 PL全体の光学特 性 (結像特性)を維持するために、その光学素子 LS2を高い位置決め精度で鏡筒 P Kに取り付ける必要がある。したがって、そのような光学素子 LS2を鏡筒 PKに対して 頻繁に取り付け '外しする (交換する)ことは、投影光学系 PLの光学特性 (光学素子 L S2の位置決め精度)を維持する観点からも好ましくない。本実施形態では、第 1光学 素子 LSIとして比較的小型な平行平面板を設け、その第 1光学素子 LSIを交換する 構成であるため、作業性良く容易に交換作業を行うことができ、投影光学系 PLの光 学特性を維持することもできる。そして、第 1光学素子 LSIの下面 T1側の第 1空間 K 1及び上面 T2側の第 2空間 K2のそれぞれに対して第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2を独 立して供給及び回収可能な第 1、第 2液浸機構 1、 2を設けたことにより、第 1、第 2液 体 LQ1、 LQ2の清浄度を維持しつつ、照明光学系 ILから射出された露光光 ELを投 影光学系 PLの像面側に配置された基板 Pまで良好に到達させることができる。
[0152] 以上説明したように、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの間を第 1液体 LQ1で 満たすとともに、第 1光学素子 LSIの上面 T2と第 2光学素子 LS2との間を第 2液体 L Q2で満たすことで、マスク Mを通過した露光光 ELを基板 Pまで良好に到達させ、基 板 Pを良好に露光することができる。また、第 1光学素子 LSIの上面 T2側に第 2液体 LQ2の第 2液浸領域 LR2を局所的に形成するようにしたので、第 2液体 LQ2が鏡筒 PK等に接触することに起因して、第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2が汚染したり、 第 1支持部 91を含む鏡筒 PKが第 2液体 LQ2によって劣化する等の不都合を防止で きる。また、第 2液浸領域 LR2を局所的に形成することで、鏡筒 PKの外側に第 2液体 LQ2が漏出する不都合を抑制することができる。したがって、第 2液体 LQ2の漏出を 防止するためのシール機構を設ける場合、そのシール機構を簡易な構成とすること ができる。あるいはシール機構を設けなくてすむ。
[0153] そして、第 1光学素子 LSIと対向する第 2光学素子 LS2の下面 T3の外径 D3が、第
1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さいので、第 1光学素子 LSIの上面 T2 上に、第 2光学素子 LS2の下面 T3に応じた大きさの第 2液浸領域 LR2を局所的に 良好に形成することができ、第 1光学素子 LSIの上面 T2の周囲からの第 2液体 LQ2 の漏出を更に確実に防止することができる。
[0154] なお、上述した実施形態においては、第 1光学素子 LSIの上面 T2は、第 2液体 L Q2の漏出等を防止するために、撥液性を有する第 2領域 HRが設けられているが、 図 10の模式図に示すように、第 1光学素子 LSIの上面 T2に、第 1領域 HR1を囲む ように堤防部 DRを設けてもよい。こうすることによつても、第 1領域 HRに形成された 第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2の漏出を防止することができる。この場合、堤防部 DR内に所定量の第 2液体 LQ2を貯めることによって、第 2空間 K2内における露光 光 ELの光路を第 2液体 LQ2で満たし、堤防部 DRからオーバーフローした、あるい はオーバーフローしそうな第 2液体 LQ2を回収するようにしてもよい。
[0155] また、上述の実施形態においては、ノズル部材 70の下面の斜面（多孔部材の下面 )に液体回収口を設けている力 液体 LQの漏出が抑えられる場合には、ノズノレ部材 70の下面に斜面を形成せずに、ランド面 75とほぼ平行（面一）な面に液体回収口を 設けるようにしてもよい。すなわち、、基板 Pに対する液体 LQ1の接触角が大きい場 合、あるいは第 1回収機構 20による第 1回収口 22からの液体 LQ1の回収能力が高 い場合など、基板 Pの移動速度を大きくしても液体 LQ1を漏出させることなく回収で きるならば、図 9 (a) , (b)に示すように第 1液体回収口 22を設けてもよい。
[0156] また、上述の実施形態においては、ノズノレ部材 70の下面に形成されている斜面（ 多孔部材の下面）の周縁に壁部 76を設けている力 液体 LQの漏出が抑えられる場 合には、壁部 76を省くこともできる。
[0157] また、上述の実施形態におけるノズノレ部材 70は、ランド面（平坦部） 75の一部が投 影光学系 PLと基板 Pとの間に形成され、その外側に斜面（多孔部材の下面）が形成 されているが、ランド面の一部を投影光学系 PLの下に配置せずに、投影光学系 PL の光軸に対して投影光学系 PLの端面 T1の外側（周囲）に配置するようにしてもょレ、 。この場合、ランド面 75は投影光学系 PLの端面 T1とほぼ面一でもよいし、ランド面 7 5の Z軸方向の位置が、投影光学系 PLの端面 T1に対して + Z方向又は Z方向に 離れていてもよい。
[0158] また、上述の実施形態においては、投影領域 AR1を囲むように、液体供給口 12は 環状のスリット状に形成されているが、互いに離れた複数の供給口を設けるようにし てもよい。この場合、特に供給口の位置は限定されないが、投影領域 AR1の両側 (X 軸方向の両側または Y軸方向の両側）に一つずつ供給口を設けることもできるし、投 影領域 AR1の X軸及び Y軸方向の両側に一つずつ（計 4つ）供給口を設けることもで きる。また所望の液浸領域 AR2が形成可能であれば、投影領域 AR1に対して所定 方向に離れた位置に一つの供給口を設けるだけでもよい。また、上述の実施形態に おいては、第 1供給口 12は基板 Pと対向する位置に設けられているが、これに限られ ず、例えば、第 1光学素子 LSIと底板部 72Dとの間から第 1液体 LQ1を供給してもよ レ、。この場合も、露光光の光路 ELを囲むように供給口を設けてもよいし、露光光 EL の光路の両側に一つづつ供給口を設けても良レ、。また複数の供給口から液体 LQの 供給を行う場合には、それぞれの供給口から供給される液体 LQの量を調整可能に して、各供給口から異なる量の液体を供給するようにしてもょレ、。 [0159] また、図 11に示すように、ノズノレ部材 70の下面に形成されている斜面（多孔部材 2 5の下面）に、複数のフィン部材 150を形成してもよレ、。フィン部材 150は側面視略三 角形状であって、図 11の側断面図において、多孔部材 25の下面 2と壁部 76の内側 に形成されるバッファ空間とに配置される。また、フィン部材 150は、その長手方向を 外側に向けるようにして放射状に、壁部 76の内側面に取り付けられる。ここで、複数 のフィン部材 150どうしは離間しており、各フィン部材 150間には空間部が形成され ている。このように複数のフィン部材 150を配置することによって、ノズル部材 70の下 面に形成されている斜面（多孔部材 25の下面）での液体接触面積を増加させること ができるので、ノズル部材 70の下面における液体 LQの保持性能を向上させることが できる。なお、複数のフィン部材 150は等間隔で設けられてもよいし、不等間隔であ つてもよレ、。例えば、投影領域 AR1に対して X軸方向の両側に配置されるフィン部材 150の間隔を、投影領域 AR1に対して Y軸方向の両側に配置されるフィン部材 150 の間隔より小さく設定してもよい。なお、フィン部材 150の表面は液体 LQに対して親 液性であることが好ましレ、。また、フィン部材 150はステンレス鋼（例えば SUS316) に「G〇LDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITEJ処理することで形成してもよレヽ し、ガラス（石英)などで形成することもできる。
[0160] 次に、別の実施形態について図 12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。
[0161] 本実施形態においても、第 1光学素子 LSI及び第 2光学素子 LS2はいずれも鏡筒 PKに、露光光 ELの光路に対してほぼ静止状態で支持される。
[0162] 図 12において、第 1光学素子 LSIは平行平面板であって、下面 T1と上面 T2とは 平行である。また、下面 T1及び上面 T2は XY平面とほぼ平行となっている。第 1光学 素子 LSIは、鏡筒 PKの下端部に設けられた第 1支持部 91に支持されている。第 1 光学素子 LS 1の上部には被支持部であるフランジ部 F1が設けられており、第 1支持 部 91はフランジ部 F1の下面 T5を支持することによって、第 1光学素子 LSIを支持し ている。ここで、フランジ部 F1の下面 T5も XY平面とほぼ平行であり、そのフランジ部 F1の下面 T5は第 1光学素子 LSIの下面 T1の周囲に形成された構成となっている。 [0163] そして、投影光学系 PLの光軸 AX上における第 1光学素子 LSIの下面 Tlと上面 T 2との距離（厚み） HIは 15mm以上となっている。また、図 12からも明らかなように、 光軸 AX上において、第 1光学素子 LSIの下面 T1と上面 T2との距離 HIは、第 1光 学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの距離よりも大きくなつている。すなわち、光軸 AX上 において、第 1光学素子 LSIの厚さは、液体 LQ1よりも厚く形成されている。本実施 形態においても液体 LQ1の厚さは 3mm程度であり、ランド面 75と基板 Pとの距離は lmm程度である。なお、本実施形態においては、第 1光学素子 LSIの厚み HIは 15 mm程度であるが、これに限らず、 15mm〜20mm程度の範囲で設定することができ る。
[0164] 第 2光学素子 LS2は、鏡筒 PKの内部において第 1支持部 91よりも上方に設けられ た第 2支持部 92に支持されている。第 2光学素子 LS2の上部には被支持部であるフ ランジ部 F2が設けられており、第 2支持部 92はフランジ部 F2を支持することによって 、第 2光学素子 LS2を支持している。第 2光学素子 LS2の下面 T3は平面状に形成さ れており、第 2支持部 92に支持された第 2光学素子 LS2の下面 T3と、第 1支持部 91 に支持された第 1光学素子 LSIの上面 T2とはほぼ平行となっている。一方、第 2光 学素子 LS2の上面 T4は、物体面側（マスク M側）に向かって凸状に形成されており、 正の屈折率を有している。
[0165] 第 1光学素子 LSIは、鏡筒 PKの第 1支持部 91に対して容易に取り付け ·外し可能 となっている。すなわち、第 1光学素子 LSIは交換可能に設けられている。また、屈 折率（レンズ作用）を有する第 2光学素子 LS2は、良好に位置決めされた状態で鏡 筒 PKの第 2支持部 92に支持されている。
[0166] フランジ部 F1を有する第 1光学素子 LSIの上面 T2は、第 2光学素子 LS2の下面 T 3よりも十分に大きく形成されており、第 1光学素子 LSIと対向する第 2光学素子 LS2 の下面 T3の外径 D3は、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さくなつてい る。そして、第 1光学素子 LSIの上面 T2上には、第 2液体 LQ2による第 2液浸領域 L R2が局所的に形成されている。
[0167] また、第 1光学素子 LSIの下面 T1と上面 T2との距離 HIは、第 1光学素子 LSIの 上面 T2とフランジ部 F1の下面 T5との距離 H2よりも長くなつている。また、本実施形 態においては、フランジ部 F1を有する第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2は、第 1光学素子 LSIの下面 T1の外径 D1の 2倍以上に設定されている。そして、フランジ 部 F1の下面 T5を第 1支持部 91に支持されている第 1光学素子 LSIの下部は、鏡筒 PKの下面 PKAよりも下方に露出（突出）している。
[0168] ノズル部材 70の少なくとも一部は、第 1光学素子 LSIのフランジ部 F1及びそのフラ ンジ部 F1を支持する第 1支持部 91と基板 Pとの間に形成された空間に配置されてい る。換言すれば、第 1光学素子 LSIのフランジ部 (被支持部） F1及びそのフランジ部 F1を支持する第 1支持部 91が、ノズル部材 70の上方に設けられている。そして、ノ ズノレ部材 70の上面 70Bと、第 1光学素子 LSIのフランジ部 F1の下面 T5及び鏡筒 P Kの下面 PKAとが対向している。また、ノズノレ部材 70の内側面 70Tと第 1光学素子 L S1の側面 C1とが対向している。
[0169] また、フランジ部 F1の下側に配置されたノズノレ部材 70は、第 1光学素子 LSIの側 面 C1に近接して配置されており、ノズル部材 70に設けられている第 1供給口 12は、 投影領域 ARに近接して設けられている。また、投影領域 ARを囲むように形成された 第 1回収口 22も投影領域 ARに近接して設けられており、その第 1回収口 22の外径 D22は、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さく設けられている。
[0170] そして、ランド面 75を形成する底板部 72Dは、第 1光学素子 LSIの下面 T1の下に もぐり込むようにして配置されている。
[0171] 以上説明したように、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2を下面 T1の外径 D1 より大きぐより具体的には、上面 T2の外径 D2を下面 T1の外径 D1の 2倍以上とした ので、第 1光学素子 LSIを第 1支持部 91で支持する場合、第 1支持部 91が上面 T2 ( フランジ部 F1)の端部を支持することで、その第 1光学素子 LSIを支持する第 1支持 部を、第 1光学素子 LSIの光軸 AX力も水平方向に関して離れた位置に設けることが できる。したがって、第 1支持部 91と第 1光学素子 LSIの側面 C1との間の空間（第 1 光学素子 LSIの周囲の空間）を確保することができ、その空間に第 1液体 LQ1のた めのノズノレ部材 70を配置することができる。また、ノズノレ部材 70に限らず、ァライメン ト系など各種計測機器等を配置するときの配置の自由度を向上することもできる。ま た、前記空間が十分に確保されているので、その空間に配置する計測機器等の設 計の自由度を向上することもできる。また、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2は 、下面 T1の外径 D1の 2倍以上であって、第 1光学素子 LSIの下面 T1の外径 D1は 上面 T2に対して十分に小さいので、第 1液浸機構 1によって形成される第 1液浸領 域 LR1の第 1液体 LQ1を下面 T1に接触させることにより、その第 1液浸領域 LR1の 大きさを下面 T1に応じて小さくすることができる。したがって、第 1液浸領域 LR1の巨 大化に伴う露光装置 EX全体の巨大化といった不都合を防止することができる。また 、第 1液浸領域 LR1の大きさを決定する要因の一つとして、第 1回収口 22の大きさ（ 位置）が挙げられる力 その第 1回収口 22の外径 D22を、第 1光学素子 LSIの上面 T2の外径 D2よりも小さくしたので、第 1液浸領域 LR1を小さくすることができる。
[0172] また、第 1光学素子 LSIの下面 T1と上面 T2との距離 HIを、第 1光学素子 LSIと基 板 Pの間の距離も大きぐより具体的には、距離 HIを 15mm以上とし、第 1光学素子 LSIを厚くしたので、第 1光学素子 LSIを第 1支持部 91で支持する場合、第 1支持 部 91が第 1光学素子 LSIの上面 T2近傍、本実施形態においては上面 T2を形成す るフランジ部 F1を支持することで、その第 1光学素子 LSIを支持する第 1支持部 91 を第 1光学素子 LSIの下面 T1から鉛直方向に関して離れた位置に設けることができ る。したがって、第 1光学素子 LSIのフランジ部 F1の下面 T5と基板 Pとの間の空間（ 第 1光学素子 LSIの周囲の空間）を確保することができ、その空間にノズル部材 70を 配置することができる。また、ノズノレ部材 70に限らず、ァライメント系など各種計測機 器等を配置するときの配置の自由度や、設計の自由度を向上することもできる。そし て、ノズノレ部材 70を第 1光学素子 LSIの側面 C1に近接して配置することができるの で、ノズノレ部材 70のコンパクト化を図ることができ、第 1液体 LQ1の第 1液浸領域 LR 1の大きさを小さくすることができる。したがって、第 1液浸領域 LR1の巨大化に伴う 露光装置 EX全体の巨大化といった不都合を防止することができる。
[0173] また、第 1光学素子 LSIの厚み（距離 HI)を、第 1光学素子 LSIと基板 Pの間の第
1液体 LQ1よりも厚ぐより具体的には、距離 HIを 15mm以上とすることで、液体から 受ける力によって発生する第 1光学素子 LSIの形状変化を抑制することができる。し たがって、投影光学系 PLの高い結像性能を維持することが可能となる。
[0174] なお、図 12を参照して説明した実施形態においては、第 1光学素子 LSIは、距離（ 厚み） HIが 15mm以上である条件と、上面 T2の外径 D2が下面 T1の外径 D1の 2倍 以上である条件との双方を満足しているが、いずれか一方の条件を満足する構成で あってもよレ、。いずれか一方の条件を満足する構成であっても、ノズル部材 70のコン パクトイ匕を図ることができ、第 1液浸領域 LR1の巨大化を防止できる。
[0175] 図 12を参照して説明した実施形態においては、第 1光学素子 LSIは、フランジ部 F 1から下面 T1に向力 に従ってその外径が小さくなる円錐状の側面を有していたが、 第 1光学素子 LSIの形状は、この形状に限らない。例えば、フランジ部 F1を維持し つつ、側面が外径 D1の円柱状の第 1光学素子 LSIであっても構わなレ、。あるいは、 第 1光学素子 LSI内において、露光光 ELは、走查方向（X方向）の径が非走查方向 (Y方向）の径よりも小さくなるので、 XY平面に沿った断面が X方向の径が小さい楕 円であって、フランジ部 F1から下面 T1に向力 に従ってその外径が小さくなる側面を 有する第 1光学素子であつてもよい。これに合わせてノズル部材の形状や配置を変 更すること力 Sできる。
[0176] また、本実施形態においても、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの距離は 3m m程度であり、ランド面 75と基板 Pとの距離は lmm程度であり、第 1光学素子 LSIの 上面 T2と第 2光学素子 LS2の下面 T3との距離は 3mm程度である。しかしながら、 上述の実施形態と同様に、第 1光学素子 LSIの下面 T1と基板 Pとの距離は、液体 L Q1による露光光 ELの吸収と、第 1空間 K1での液体 LQ1の流れとを考慮して、 1〜5 mmの範囲で設定することができ、ランド面 75と基板 Pとの距離も、 0. 5〜： lmmの範 囲で設定することができ、第 1光学素子 LSIの上面 T2と第 2光学素子 LS2の下面 T 3との距離も、液体 LQ2の流れを考慮して、 0. 5〜5mmの範囲で設定することがで きる。
[0177] なお、本実施形態の鏡筒 PKは、複数の分割鏡筒（サブバレル)を組み合わせるこ とで構成されており、第 1光学素子 LSIを支持する第 1支持部 91を含む分割鏡筒が 、他の光学素子 L2〜L7を支持する部分鏡筒に対して取り付け '外し可能となってい る。そして、フランジ部 F1を有する第 1光学素子 LSIは、分割鏡筒ごと部分鏡筒より 外されることで、交換可能となっている。
[0178] なお、本実施形態の第 1光学素子 LSIを用いる場合、図 13に示すように、第 2液浸 領域 LR2を形成しない構成を採用してもよい。ここで、図 13に示す第 1光学素子 LS 1は、投影光学系 PLの像面に最も近い光学素子であって、その上面 T2は物体面側 に向かって凸状に形成されており、正の屈折率を有している。そして、第 1光学素子 LSIには、第 1液浸領域 LR1の第 1液体 LQ1が接触する。その場合において、第 1 光学素子 LSIが、光軸 AX上における下面 T1と上面 T2との距離 HIが 15mm以上 である条件と、上面 T2の外径 D2が下面 T1の外径 D1の 2倍以上である条件との少 なくともいずれか一方を満足することで、ノズル部材 70のコンパクトィ匕を図ることがで き、第 1液浸領域 LR1の巨大化を防止できる。
[0179] また、上述した各実施形態においては、第 1光学素子 LSIの上面 T2上に第 2液体 LQ2の第 2液浸領域 LR2を局所的に形成しているが、図 14に示すように、第 2液浸 領域 LR2の第 2液体 LQ2が上面 T2のほぼ全域に配置される構成であってもよい。
[0180] ここで、図 14に示す実施形態においても、第 1光学素子 LSIが、光軸 AX上におけ る下面 T1と上面 T2との距離 HIが 15mm以上である条件と、上面 T2の外径 D2が下 面 T1の外径 D1の 2倍以上である条件との少なくともいずれか一方を満足している。 そして、図 12等を参照して説明した実施形態同様、第 1光学素子 LSIは鏡筒 PKより 下方に露出（突出）しており、ノズル部材 70は第 1光学素子 LSIに近接して配置され ている。
[0181] 鏡筒 PKの内側面 PKCには、第 2液体供給機構 30の一部を構成する第 2供給口 3 2が設けられている。第 2供給口 32は、鏡筒 PKの内側面 PKCにおいて第 2空間 K2 の近傍位置に形成されており、投影光学系 PLの光軸 AXに対して +X側に設けられ ている。第 2供給口 32は、第 2液体供給部 31から送出された第 2液体 LQ2を、第 1光 学素子 2Gの上面 T2と略平行、すなわち XY平面と略平行に (横方向に）吹き出す。 第 2供給口 32は、第 1光学素子 LSIの上面 T2とほぼ平行に第 2液体 LQ2を吹き出 すので、供給された第 2液体 LQ2が第 1、第 2光学素子 LS1、 LS2等に及ぼす力を 低減できる。したがって、供給した第 2液体 LQ2に起因して第 1、第 2光学素子 LS1、 LS2等が変形したり変位する等といった不都合の発生を防止することができる。
[0182] また、鏡筒 PKの内側面 PKCにおいて、第 2供給口 32に対して所定位置には、第 2 液体回収機構 40の一部を構成する第 2回収口 42が設けられている。第 2回収口 42 は、鏡筒 PKの内側面 PKCにおいて第 2空間 K2の近傍位置に形成されており、投 影光学系 PLの光軸 ΑΧに対して— X側に設けられている。すなわち、第 2供給口 32 及び第 2回収口 42は対向している。本実施形態においては、第 2供給口 32及び第 2 回収口 42はそれぞれスリット状に形成されている。なお、第 2供給口 32及び第 2回収 口 42は、略円形状、楕円形状、矩形状など任意の形状に形成されていてもよい。ま た、本実施形態においては、第 2供給口 32、第 2回収口 42のそれぞれは互いにほ ぼ同じ大きさを有してレ、るが、互いに異なる大きさであってもよレ、。
[0183] 第 2供給管 33の他端部は、鏡筒 PKの内部に形成された第 2供給流路 34の一端部 に接続している。一方、鏡筒 PKの第 2供給流路 34の他端部は、鏡筒 PKの内側面 P KCに形成された第 2供給口 32に接続されている。第 2液体供給機構 30の第 2液体 供給部 31より送出された第 2液体 LQ2は、第 2供給管 33を流れた後、鏡筒 PKの内 部に形成された第 2供給流路 34の一端部に流入する。そして、第 2供給流路 34の一 端部に流入した第 2液体 LQ2は、鏡筒 PKの内側面 PKCに形成された第 2供給口 3 2より、第 2光学素子 LS2と第 1光学素子 LSIとの間の第 2空間 K2に供給される。
[0184] 第 2回収管 43の他端部は、鏡筒 PKの内部に形成された第 2回収流路 44の一端部 に接続している。一方、第 2回収流路 44の他端部は、鏡筒 PKの内側面 PKCに形成 された第 2回収口 42に接続されている。第 2液体回収機構 40の第 2液体回収部 41 を駆動することにより、第 2空間 K2の第 2液体 LQ2は、第 2回収口 42を介して第 2回 収流路 44に流入し、その後、第 2回収管 43を介して第 2液体回収部 41に吸引回収 される。
[0185] 鏡筒 PKには第 1支持部 91に支持された第 1光学素子 LSIの上面 T2の周縁領域 と対向する対向面 93が設けられている。そして、上面 T2の周縁領域と対向面 93との 間には第 1シール部材 94が設けられている。第 1シール部材 94は例えば〇リング (例 えば、デュポンダウ社製「カルレッツ」）あるいは Cリングにより構成されている。第 1シ 一ル部材 94により、上面 T2上に配置された第 2液体 LQ2の上面 T2の外側への漏 出、ひいては鏡筒 PKの外側への漏出が防止されている。また、第 2光学素子 LS2の 側面 C2と鏡筒 PKの内側面 PKCとの間には第 2シール部材 95が設けられている。 第 2シール部材 95は例えば Vリングにより構成されている。第 2シール部材 95により、 鏡筒 PKの内側のうち、第 2空間 Κ2と第 2光学素子 LS2よりも上方の第 3空間 Κ3との 間での流体 (気体、第 2流体 LQ2、第 2流体 LQ2により発生した湿った気体を含む） の流通が規制されている。これにより、第 3空間 K3を含む鏡筒 PKの内部空間の環 境 (温度 ·湿度等）を維持できるとともに、第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2中に、第 3空間 K3からの気体 (気泡）が混入することを防止できる。
[0186] なお、第 2シール部材 95を設けずに、第 2光学素子 LS2の側面 C2と鏡筒 PKの内 側面 PKCとの距離を、例えば l〜5 x m程度に狭めることによつても、第 2光学素子 L S2の側面 C2と鏡筒 PKの内側面 PKCとの間の間隙を介して、第 2空間 K2と第 3空 間 K3との間での流体の流通を阻止することができる。
[0187] 基板 Pの露光を行うに際し、制御装置 CONTは、第 2液体供給機構 30による単位 時間あたりの第 2液体 LQ2の供給量及び第 2液体回収機構 40による単位時間あたり の第 2液体 LQ2の回収量を最適に制御しつつ、第 2液体供給機構 30及び第 2液体 回収機構 40による第 2液体 LQ2の供給及び回収を行レ、、第 2空間 K2のうち、少なく とも露光光 ELの光路上を第 2液体 LQ2で満たす。本実施形態においては、第 2液 体供給機構 30は、第 2空間 K2に対して第 2液体 LQ2を、 0. lcc/min〜： !OOcc/ minの流量で供給する。
[0188] 本実施形態においては、基板 Pの露光中においても、第 2液体供給機構 30及び第 2液体回収機構 40による第 2液体 LQ2の供給動作及び回収動作は連続的に行われ る。更に、基板 Pの露光前後においても、第 2液体供給機構 30及び第 2液体回収機 構 40による第 2液体 LQ2の供給動作及び回収動作は連続的に行われる。第 2液体 供給機構 30及び第 2液体回収機構 40による第 2液体 LQ2の供給及び回収を連続 的に行うことで、第 2空間 K2の第 2液体 LQ2は常に清浄で温度管理された第 2液体 LQ2と交換され、第 2空間 K2は温度管理された清浄な第 2液体 LQ2で満たされる。 また、基板 Pの露光前後においても第 2空間 K2に対する第 2液体 LQ2の供給動作 及び回収動作を継続することで、第 2液体 LQ2の気化（乾燥）に起因して第 1光学素 子 LSIの上面 T2や第 2光学素子 LS2の下面 T3等に付着跡 (所謂ウォーターマーク )が形成される等といった不都合の発生を防止することができる。
[0189] なお、図 14の実施形態においても、第 2液浸機構 2による第 2液体 LQ2の供給及 び回収を間欠的に行ってもよい。例えば、基板 Pの露光中に第 2液浸機構 2の液体 の供給動作及び/又は回収動作を停止するようにしてもよい。こうすることによって、 基板 Pの露光中に、第 2液体 LQ2の供給及び/又は回収に伴う振動が発生せず、 その振動に起因する露光精度の劣化を防止することができる。
[0190] 次に、上述の実施形態における第 1液体回収機構 20の回収方法の別の実施形態 について説明する。なお、本実施形態においては、第 1回収口 22から液体 LQだけ を回収するようにしており、これによつて液体回収に起因する振動の発生を抑制する ようにしている。
[0191] 以下、図 16の模式図を参照しながら、本実施形態における第 1液体回収機構 20に よる液体回収動作の原理について説明する。第 1液体回収機構 20の第 1回収口 22 には、多孔部材 25として、例えば多数の孔が形成された薄板状にメッシュ部材を使 用すること力 Sできる。本実施形態においては、多孔部材 (メッシュ部材）はチタンで形 成されている。また本実施形態においては、多孔部材 25が濡れた状態で、多孔部材 25の上面と下面との圧力差を後述の所定条件を満足するように制御することで、多 孔部材 25の孔から液体 LQだけを回収するものである。上述の所定条件に係るパラ メータとしては、多孔部材 25の孔径、多孔部材 25の液体 LQとの接触角（親和性）、 及び第 1液体回収部 21の吸引力（多孔部材 25の上面に圧力）等が挙げられる。
[0192] 図 16は、多孔部材 25の部分断面の拡大図であって、多孔部材 25を介して行われ る液体回収の具体例を示すものである。多孔部材 25の下には、基板 Pが配置されて おり、多孔部材 25と基板 Pとの間には、気体空間及び液体空間が形成されている。よ り具体的には、多孔部材 25の第 1孔 25Haと基板 Pとの間には気体空間が形成され 、多孔部材 25の第 2孔 25Hbと基板 Pとの間には液体空間が形成されている。このよ うな状況は、例えば、図 4に示した液浸領域 LR1の端部で生じ、あるいは何らかの原 因で液浸領域 LR1に気体が生じることによって起こる。また、多孔部材 25の上には、 第 1回収流路 24の一部を形成する流路空間が形成されている。
[0193] また、図 16において、多孔部材 25の第 1孔 25Haと基板 Pとの間の空間の圧力（多 孔部材 25Hの下面の圧力）を Pa、多孔部材 25の上の流路空間の圧力（多孔部材 2 5の上面での圧力）を Pb、孔 25Ha、 25Hbの孔径（直径）を d、多孔部材 25 (?L25H の内側）の液体 LQとの接触角を Θ、液体 LQの表面張力を γとして、
(4 Χ γ X cos Θ ) /d ≥ (Pa— Pb) …（3)
の条件が成立する場合、図 16に示すように、多孔部材 25の第 1孔 25Haの下側（基 板 P側）に気体空間が形成されても、多孔部材 25の下側の空間の気体が孔 25Haを 介して多孔部材 25の上側の空間に移動 (侵入)することを防止することができる。す なわち、上記（3)式の条件を満足するように、接触角 Θ、孔径 d、液体 LQの表面張 力 Ί、圧力 Pa、 Pbを最適化することで、液体 LQと気体との界面が多孔部材 25の孔 25Ha内に維持され、第 1孔 25Haからの気体の侵入を抑えることができる。一方、多 孔部材 25の第 2孔 25Hbの下側（基板 P側）には液体空間が形成されているので、第 2孔 25Hbを介して液体 LQのみを回収することができる。
[0194] なお、上記（3)式の条件においては、説明を簡単にするために多孔部材 25の上の 液体 LQの静水圧は考慮してレ、なレ、。
[0195] また、本実施形態において、第 1液体回収機構 20は、多孔部材 25の下の空間の 圧力 Pa、孔 25Hの直径 d、多孔部材 25 (孔 25Hの内側面）の液体 LQとの接触角 Θ 、液体 (純水） LQの表面張力 γは一定として、第 1液体回収部 21の吸引力を制御し て、上記（3)式を満足するように、多孔部材 25の上の流路空間の圧力を調整してい る。ただし、上記（3)式において、 （Pa-Pb)力 S大きレ、ほど、すなわち、（（4 X γ X co s Θ ) /d)が大きいほど、上記（3)式を満足するような圧力 Pbの制御が容易になるの で、孔 25Ha、 25Hbの直径 d、及び多孔部材 25の液体 LQとの接触角 Θ (0° < Θ く 90° )は可能な限り小さくすることが望ましい。
[0196] 上述の実施形態では、投影光学系 PLは、第 1光学素子 LSIとして、その上面 T2 が第 2光学素子 LS2の下面 T3よりも外径が広い素子を有していた。しかし、本発明 の第 1の態様のように第 1光学素子（第 1エレメント）の上面（第 2面）の一部の領域の みに液浸領域を形成することを達成するには、第 2光学素子 LS2の下面 T3が第 1光 学素子 LSIの上面 T2がよりも外径が広くなつても力 わない。この場合、例えば、第 2光学素子 LS2の下面 T3の外縁部を撥液性に処理し、液浸領域を形成する中央部 分のみを親液性に処理することができる。あるいは図 10に示したような堤防 DRを第 2 光学素子 LS2の下面 T3の外縁部に設けてもよい。 [0197] 図 1〜図 14及び図 16の実施形態においては、第 2液体供給機構 30及び第 2液体 回収機構 40による第 2液体 LQ2の供給動作及び回収動作は、第 1液体供給機構 1 0及び第 1液体回収機構 20による第 1液体 LQ1の供給動作及び回収動作と同一で ある必要は無ぐそれぞれの液体の供給量や回収量、あるいはそれぞれの液体の流 速が異なっていてもよい。例えば、第 2空間 K2における液体 LQ2の供給量及び回 収量を、第 1空間における液体 LQ1の供給量及び回収量よりも少なくして、第 2空間 K2における液体 LQ2の流速を、第 1空間 K1における液体 LQ1の流速よりも遅くな るようにしてもよい。
[0198] また、上述の実施形態においては、第 1液体供給機構 10から第 1空間 K1に供給さ れる液体 (純水）と、第 2液体供給機構 30から第 2空間 K2に供給される液体 (純水）と は同一（温度も同じ)であるが、液体の種類が同じでも、その質（温度、温度均一性、 温度安定性など）が異なっていてもよい。例えば上述の実施形態のように、純水を用 レ、る場合には、温度、温度均一性、温度安定性などに加えて、比抵抗値や全有機体 炭素 (TOC : total organic carbon)値、溶存気体濃度 (溶存酸素濃度、溶存窒素 濃度）、屈折率、透過率などが異なっていてもよい。
[0199] 上述したように、本実施形態における第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2は純水を用いた。
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上のフオトレ ジストゃ光学素子（レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境 に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板 Pの表面、 及び投影光学系 PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期 待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純 水製造器を持つようにしてもょレ、。
[0200] 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. 4 4程度と言われており、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 l/n、すなわち約 134nm程度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 程度に拡大されるため、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。
[0201] なお、上述した実施形態においては、第 1、第 2液体供給機構 10、 30は液体 LQ1 、 LQ2として純水を供給している力 互いに異なる種類の液体を供給し、第 1空間 K1 に満たす第 1液体 LQ1と第 2空間 K2に満たす第 2液体 LQ2とを互いに異なる種類 にしてもよい。この場合、第 1液体と第 2液体とで、露光光 ELに対する屈折率及び/ 又は透過率が異なっていてもよい。例えば、第 2空間 K2にフッ素系オイルをはじめと する純水以外の所定の液体を満たすことができる。オイルは、バクテリアなどの細菌 の繁殖する確率が低レ、液体であるため、第 2空間 K2や第 2液体 LQ2 (フッ素系オイ ノレ）の流れる流路の清浄度を維持することができる。
[0202] また、第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2の双方を水以外の液体にしてもよい。例えば、露 光光 ELの光源が Fレーザである場合、この Fレーザ光は水を透過しないので、第 1
2 2
、第 2液体 LQ1、 LQ2としては Fレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテ
2
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、第 1、第 2 液体 LQ1、 LQ2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、第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2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ぐ投 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第 1、第 2液体 LQ1、 LQ2の極性に応じて行われる。また、液体 LQ1、 LQ2の純水の代わりに、所 望の屈折率を有する種々の流体、例えば、超臨界流体や高屈折率の気体を用いる ことも可能である。
[0203] なお、上述の実施形態において、投影光学系 PLは、無屈折力の平行平面板であ る第 1光学素子 LSIを含めて所定の結像特性のなるように調整されているが、第 1光 学素子 LSIが結像特性にまったく影響を及ばさない場合には第 1光学素子 LSIを除 レ、て、投影光学系 PLの結像特性が所定の結像特性となるように調整してもよレ、。
[0204] また、上述の実施形態においては、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との両 方が鏡筒 PKに支持されてレ、るが、それぞれを別の支持部材で支持するようにしても よい。 [0205] また、上述の実施形態においては、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との両 方が鏡筒 PKにほぼ静止状態で支持されているが、第 1光学素子 LSI及び第 2光学 素子 LS2の少なくとも一方の位置、姿勢を調整するために、微小移動可能に支持さ れていてもよい。
[0206] また、上述した実施形態においては、第 1光学素子 LSIは、その下面 T1及び上面 T2のそれぞれが平面であって、下面 T1と上面 T2とが互いに平行である無屈折力の 平行平面板であるが、例えば第 1光学素子 LSIの上面 T2は僅かに曲率を有してい てもよレ、。すなわち、第 1光学素子 LSIはレンズ作用を有する光学素子であってもよ レ、。その場合において、第 1光学素子 LSIの上面 T2の曲率は、第 2光学素子 LS2 の上面 T4及び下面 T3の曲率よりも小さいことが好ましレ、。
[0207] なお、上述した実施形態において、第 2液体 LQ2の供給及び回収を行う第 2液浸 機構 2は無くてもよい。その場合、第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間に第 2液体 LQ2を満たした状態で、第 2空間 K2の第 2液体 LQ2を交換することなぐ露光 が行われる。その場合において、露光光 ELの照射により第 2液浸領域 LR2の第 2液 体 LQ2の温度が変動する可能性があるので、第 2液浸領域 LR2の第 2液体 LQ2の 温度を調整する温調装置を例えば第 1光学素子 LSIと第 2光学素子 LS2との間に設 け、その温調装置を使った第 2液体 LQ2の温度を調整することができる。また上述の 各実施形態においては、主に、投影光学系 PLと基板 Pとが対向している場合につい て説明しているが、投影光学系 PLと他の部材 (基板ステージ PSTの上面 91など）が 対向してレ、る場合にも、投影光学系 PLと他の部材との間を第 1液体 LQ 1で満たすこ とができる。この場合、基板交換動作中など、投影光学系 PLから基板ステージ PST が離れているときに、その他の部材を使って、投影光学系 PLの像面側の空間を第 1 液体 LQ1で満たし続けるようにしてもよい。
[0208] 上述したような液浸法においては、投影光学系の開口数 NAが 0. 9〜： 1. 3になるこ ともある。このように投影光学系の開口数 NAが大きくなる場合には、従来から露光光 として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化すること もあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン- アンド'スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行 レ、、マスク（レチクル）のパターンからは、 S偏光成分 (TE偏光成分）、すなわちライン パターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにすると よい。投影光学系 PLと基板 P表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされてい る場合、投影光学系 PLと基板 P表面に塗布されたレジストとの間が空気 (気体)で満 たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与する S偏光成分 (TE偏光成分 )の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数 NAが 1 . 0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスク ゃ特開平 6— 188169号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合 わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法)等を適宜組み合わせると更に効果的 である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み合わせは、ライン'アンド •スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方 向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。例えば、透過率 6%の ハーフトーン型の位相シフトマスク（ノヽーフピッチ 45nm程度のパターン）を、直線偏 光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面にぉレ、てダ ィポールを形成する二光束の外接円で規定される照明 σを 0· 95、その瞳面におけ る各光束の半径を 0· 125 σ、投影光学系 PLの開口数を ΝΑ= 1 · 2とすると、ランダ ム偏光光を用いるよりも、焦点深度（DOF)を 150nm程度増加させることができる。
[0209] また、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1/4程度の縮小倍率の投影光学 系 PLを使って、微細なライン 'アンド'スペースパターン（例えば 25〜50nm程度のラ イン 'アンド'スペース）を基板 P上に露光するような場合、マスク Mの構造 (例えばパ ターンの微細度やクロムの厚み）によっては、 Wave guide効果によりマスク Mが偏光 板として作用し、コントラストを低下させる P偏光成分 (TM偏光成分）の回折光より S 偏光成分 (TE偏光成分）の回折光が多くマスク Mから射出されるようになる。この場 合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスク Mを照 明しても、投影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜： 1. 3のように大きい場合でも高い解 像性能を得ることができる。
[0210] また、マスク M上の極微細なライン'アンド 'スペースパターンを基板 P上に露光する ような場合、 Wire Grid効果により P偏光成分 (TM偏光成分）が S偏光成分 (TE偏 光成分)よりも大きくなる可能性もあるが、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1 /4程度の縮小倍率の投影光学系 PLを使って、 25nmより大きいライン'アンド 'スぺ ースパターンを基板 P上に露光するような場合には、 S偏光成分 (TE偏光成分）の回 折光が P偏光成分 (TM偏光成分)の回折光よりも多くマスク Mから射出されるので、 投影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜： 1. 3のように大きい場合でも高い解像性能を 得ること力 Sできる。
[0211] 更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（S 偏光照明）だけでなぐ特開平 6— 53120号公報に開示されているように、光軸を中 心とした円の接線 (周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合 わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラ インパターンだけでなぐ複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在 (周期方 向が異なるライン.アンド ' ·スペースパターンが混在）する場合には、同じく特開平 6 _ 53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光 する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数 NA が大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率 6%のハーフト ーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ 63nm程度のパターン）を、光軸を中心とし た円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法 (輪帯比 3/4)とを併用し て照明する場合、照明 σを 0. 95、投影光学系 PLの開口数を ΝΑ= 1 · 00とすると、 ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（DOF)を 250nm程度増加させることがで き、ハーフピッチ 55nm程度のパターンで投影光学系の開口数 NA= 1. 2では、焦 点深度を lOOnm程度増加させることができる。
[0212] 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。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（レ チクル）を用いた力 このレチクルに代えて、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を用いても良い。 また、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 ウェハ W上に形成することによって、ウェハ W上にライン'アンド'スペースパターンを 形成する露光装置（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。
[0213] 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 (スキャニングステツパ） 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。
[0214] 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 露光するスティツチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、ステイッチ方式の露 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'ステイッチ方式の露光装置にも適用できる。ま た、基板 Pを保持するステージとは別に測定用の部材ゃセンサを搭載した測定ステ ージを備えた露光装置にも本発明を適用することはできる。なお、測定ステージを備 えた露光装置は、例えば欧州特許公開第 1, 041 , 357号公報に記載されており、本 国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の 記載内容を援用して本文の記載の一部とする。
[0215] また、本発明はツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の 露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平 10— 163099号及び特開平 10— 214783号（対応米国特許 6, 341， 007、 6, 400， 441、 6, 549, 269及び 6, 590 ，634)、特表 2000— 505958号（対応米国特許 5, 969， 441)あるレヽは米国特許 6 , 208, 407に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許 容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。 [0216] 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、露光対象の基板の表面全体が液体で覆われ る液浸露光装置にも本発明を適用可能である。露光対象の基板の表面全体が液体 で覆われる液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平 6— 124873号公 報、特開平 10— 303114号公報、米国特許第 5， 825, 043号などに詳細に記載さ れており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて
、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。
[0217] 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。
[0218] 基板ステージ PSTやマスクステージ MSTに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 するタイプでもよぐガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。ステージにリニ ァモータを用いた例は、米国特許 5, 623, 853及び 5, 528, 118に開示されており 、それぞれ本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて 、これらの文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。
[0219] 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ュニッ 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ュ 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。
[0220] 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、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。この反力の処理方 法は、例えば、米国特許 5， 528, 118 (特開平 8— 166475号公報）に詳細に開示さ れており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて
、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。 [0221] 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、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。この反力の処理方 法は、例えば、米国特許第 5, 874,820 (特開平 8— 330224号公報）に詳細に開示 されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおい て、この文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。
[0222] 以上のように、本願実施形態の露光装置 EXは、本願の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。
[0223] 半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 15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露光処理ステップ 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、パッケージェ 程を含む） 205、検查ステップ 206等を経て製造される。
産業上の利用可能性
[0224] 本発明によれば、エレメント (光学素子)の汚染に起因する露光精度及び計測精度 の劣化を防止できるため、精度良い露光処理及び計測処理を行うことができる。また 本発明によれば、液浸領域を小さくできるので、装置自身をコンパ外化することがで きる。

Claims

請求の範囲
[1] 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露光装置であって、 像面に最も近い第 1エレメントと、第 1エレメントに次いで像面に近い第 2エレメントと を含む複数のエレメントを有する投影光学系を備え、
第 1エレメントは、基板の表面と対向するように配置され、露光光が通過する第 1面 と、第 2エレメントと対向するように配置され、露光光が通過する第 2面とを有し、第 1 エレメント及び第 2エレメントは、投影光学系の光軸に対してほぼ静止状態で支持さ れ、第 1エレメントの第 2面のうち露光光が通過する領域を含む一部の領域のみが液 浸領域となるように、第 1エレメントの第 2面と第 2エレメントとの間に液体が満たされ、 第 1エレメントの第 1面側の第 1液体と第 2面側の第 2液体とを介して基板上に露光光 が照射されて、基板が露光される露光装置。
[2] 前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間の液体は表面張力によって保持され ることを特徴とする請求項 1記載の露光装置。
[3] 前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面の外径が、前記第 1エレメント の第 2面の外径よりも小さいことを特徴とする請求項 1または 2記載の露光装置。
[4] 液体を介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、 像面に最も近い第 1エレメントと前記第 1エレメントに次いで前記像面に近い第 2ェ レメントとを含む複数のエレメントを有する投影光学系を備え、
前記第 1エレメントは、前記基板の表面と対向するように配置され、前記露光光が 通過する第 1面と、第 2エレメントと対向するように配置され、前記露光光が通過する 第 2面とを有し、
前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面の外径が、前記第 1エレメント の第 2面の外径よりも小さぐ
前記第 1エレメント及び前記第 2エレメントは、前記投影光学系の光軸に対してほぼ 静止状態で支持され、
前記第 1エレメントの前記第 1面側の第 1液体と前記第 2面側の第 2液体とを介して 前記基板上に前記露光光が照射されて、前記基板が露光される露光装置。
[5] 前記第 1エレメントの前記第 1面と前記第 2面とは略平行であることを特徴とする請 求項 1または 4記載の露光装置。
[6] 前記投影光学系の光軸上における前記第 1エレメントの前記第 1面と前記第 2面と の距離は 15mm以上であることを特徴とする請求項 1または 4記載の露光装置。
[7] 前記第 1エレメントの第 2面のうち前記液浸領域となる一部の領域を第 1領域とし、 その周囲の領域を第 2領域として、
前記第 1領域の表面の前記第 2液体との親和性は、前記第 2領域の表面の前記第
2液体との親和性よりも高いことを特徴とする請求項 1または 4記載の露光装置。
[8] 前記第 2領域の表面は、前記第 2液体に対して撥液性であることを特徴とする請求 項 7記載の露光装置。
[9] 前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間を前記第 1液体で満たすための第 1液 浸機構と、
前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間を第 2液体で満たすための第 2液浸機 構とを備えたことを特徴とする請求項 1または 4記載の露光装置。
[10] 前記第 1液浸機構及び前記第 2液浸機構のそれぞれは、液体の供給口と回収口と を有することを特徴とする請求項 9記載の露光装置。
[11] 前記第 1液体と前記第 2液体とは同一の液体であることを特徴とする請求項 9記載 の露光装置。
[12] 前記第 2液浸機構は、前記第 1エレメントの第 2面に形成される液浸領域を囲むよう に配置された液体回収口を有することを特徴とする請求項 9記載の露光装置。
[13] 前記第 1液浸機構は、前記基板の表面と対向するように形成された斜面を有し、 前記第 1液浸機構の液体回収口 前記斜面に形成されてレ、ることを特徴とする 請求項 9記載の露光装置。
[14] 前記斜面は、前記露光光の光軸から離れるにつれて、前記基板の表面との間隔が 大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。
[15] 前記斜面は、前記露光光が照射される投影領域を囲むように形成され、
前記第 1液浸機構の液体回収口は、前記露光光が照射される投影領域を囲むよう に配置されていることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。
[16] 前記第 1液浸機構の液体回収口には多孔部材が配置されていることを特徴とする 請求項 13記載の露光装置。
[17] 前記第 1液浸機構は、前記露光光が照射される投影領域と前記斜面との間に、前 記基板の表面と略平行となるように、且つ前記斜面と連続的に形成された平坦部を 有し、
前記平坦部は、前記投影領域を囲むように形成されていることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。
[18] 前記第 1液浸機構の平坦部は、前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間に配 置されることを特徴とする請求項 17記載の露光装置。
[19] 前記第 1液浸機構は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記基板の表面と 略平行となるように形成された平坦部を有し、
前記平坦部は、前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間であって、前記露光 光が照射される投影領域を囲むように配置されていることを特徴とする請求項 9記載 の露光装置。
[20] 前記第 1液浸機構の液体回収口は、前記投影領域に対して前記平坦部の外側で 、且つ前記平坦部を囲むように配置されていることを特徴とする請求項 19記載の露 光装置。
[21] 前記第 1液浸機構の液体回収口は、前記露光光が照射される投影領域に対して 前記平坦部の外側に配置されていることを特徴とする請求項 19記載の露光装置。
[22] 第 1液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置であ つて、
像面に最も近い第 1エレメントと前記第 1エレメントに次いで前記像面に近い第 2ェ レメントとを含む複数のエレメントを有する投影光学系と、
前記第 1液体を供給するための第 1液浸機構を備え、
前記第 1エレメントは、前記基板の表面と対向するように配置され、前記露光光が 通過する第 1面と、前記第 2エレメントと対向するように配置され、前記第 1面と略平行 な第 2面とを有し、
前記第 1エレメントの第 2面の外径は、前記第 1エレメントの前記第 1面の外径より大 きぐ 前記第 1エレメントと前記基板との間の第 1液体を介して前記基板上に前記露光光 が照射され、前記基板が露光される露光装置。
[23] 前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間が第 2液体で満たされており、
前記第 1液体と前記第 2液体とを介して前記基板上に前記露光光を照射して、前 記基板を露光することを特徴とする請求項 22記載の露光装置。
[24] 前記第 2エレメントの前記第 1エレメントの第 2面と対向する面の外径が、前記第 1ェ レメントの第 2面の外径より小さいことを特徴とする請求項 22記載の露光装置。
[25] 前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間を第 2液体で満たすための第 2液浸機 構を更に備えたことを特徴とする請求項 22記載の露光装置。
[26] 前記第 2液体は前記第 1液体と同一であることを特徴とする請求項 25記載の露光 装置。
[27] 前記第 2液浸機構は、前記第 2液体を供給するための供給口と、前記第 2液体を回 収するための回収口とを有することを特徴とする請求項 25記載の露光装置。
[28] 前記第 2液浸機構は、前記第 1エレメントの第 2面のうちの一部の領域のみに液浸 領域を形成することを特徴とする請求項 25記載の露光装置。
[29] 前記投影光学系の光軸上における前記第 1エレメントの前記第 1面と前記第 2面と の距離は 15mm以上であることを特徴とする請求項 22記載の露光装置。
[30] 第 1液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置であ つて、
第 1液体を基板上にもたらす第 1液浸機構と、
像面に最も近い第 1エレメントと前記第 1エレメントに次いで前記像面に近い第 2ェ レメントとを含む複数のエレメントを有する投影光学系とを備え、
前記第 1エレメントは、第 1面が前記基板の表面と対向するように、且つ第 2面が前 記第 2エレメントと対向するように配置され、
前記投影光学系の光軸上における前記第 1エレメントの前記第 1面と前記第 2面と の距離は 15mm以上であり、
前記第 1エレメントの前記第 1面側の第 1液体を介して前記基板上に前記露光光が 照射されて前記基板が露光される露光装置。
[31] 前記第 1面と前記第 2面とは略平行であることを特徴とする請求項 30記載の露光装 置。
[32] 前記第 1液浸機構は、前記基板の表面と対向するように形成された斜面を有し、 前記第 1液浸機構の液体回収口が、前記斜面に形成されていることを特徴とする 請求項 22または 30記載の露光装置。
[33] 前記斜面は、前記露光光の光軸から離れるにつれて、前記基板の表面との間隔が 大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項 32記載の露光装置。
[34] 前記第 1液浸機構の液体回収口には多孔部材が配置されていることを特徴とする 請求項 32または 33記載の露光装置。
[35] 前記斜面は、前記露光光が照射される投影領域を囲むように形成されていることを 特徴とする請求項 32記載の露光装置。
[36] 前記第 1液浸機構は、前記露光光が照射される投影領域と前記斜面との間に、前 記基板の表面と略平行となるように、且つ前記斜面と連続的に形成された平坦部を 有し、
前記平坦部は、前記投影領域を囲むように形成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液浸機構は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記基板の表面と 略平行となるように形成された平坦部を有し、
前記平坦部は、前記露光光が照射される投影領域を囲むように配置されていること を特徴とする請求項 22または 30記載の露光装置。
[38] 前記第 1液浸機構の平坦部は、前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間で前 記基板の表面と対向するように配置されていることを特徴とする請求項 36または 37 記載の露光装置。
[39] 前記第 1液浸機構の液体供給口は、前記露光光が照射される投影領域に対して 前記平坦部の外側に配置されていることを特徴とする請求項 37記載の露光装置。
[40] 前記第 1液浸機構の液体回収口は、前記露光光が照射される投影領域を囲むよう に配置されることを特徴とする請求項 22または 30記載の露光装置。
[41] 前記投影領域を囲むように形成された前記第 1液浸機構の液体回収口の外径が、 前記第 1エレメントの第 2面の外径よりも小さいことを特徴とする請求項 40記載の露光 装置。
[42] 前記第 1液浸機構の液体回収口は、前記第 1エレメントと前記基板との間で前記基 板の表面と対向するように、前記第 1エレメントの第 1面の周囲に配置されていること を特徴とする請求項 40記載の露光装置。
[43] 前記第 1エレメントは、前記第 1面の周囲に形成された第 3面を有し、
前記第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離が、前記第 1エレメントの第 2面と第 3面 との距離よりも長いことを特徴とする請求項 22または 30記載の露光装置。
[44] 前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面が、前記第 1エレメントの第 2面 よりも小さいことを特徴とする請求項 22または 30記載の露光装置。
[45] 前記第 1エレメントの第 2面の外径は、前記第 1エレメントの前記第 1面の外径の 2倍 以上である請求項 22〜29のいずれか一項記載の露光装置。
[46] 前記第 1液浸機構は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記基板の表面と 略平行となるように形成された平坦部を有し、
前記平坦部が、前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間で、前記露光光の光 路を囲むように配置されてレ、る請求項 25記載の露光装置。
[47] 前記第 1液浸機構は、第 1エレメントと基板との間に配置され、露光光が通過するた めの開口と、その開口の周囲に形成された前記平坦部とを含むプレートを有する請 求項 46記載の露光装置。
[48] 前記投影光学系の光軸上において、第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離が、第
1エレメントの第 1面と基板との距離よりも大きい請求項 46記載の露光装置。
[49] 前記投影光学系の光軸上において、第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離が、第
1エレメントの第 1面と基板との距離よりも大きい請求項 25記載の露光装置。
[50] 前記第 1液浸機構は、前記基板と対向する位置に配置され、前記基板上の第 1液 体を回収する回収口を有する請求項 46〜49のいずれか一項記載の露光装置。
[51] 前記第 1液浸機構は、第 1エレメントと基板との間に配置され、露光光が通過するた めの開口と、その開口の周囲に形成された前記平坦部とを含むプレートを有する請 求項 37記載の露光装置。
[52] 前記投影光学系の光軸上において、第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離が、第
1エレメントの第 1面と基板との距離よりも大きい請求項 37記載の露光装置。
[53] 前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面が、前記第 1エレメントの第 2面 よりも小さい請求項 25、 37及び 46〜52のいずれか一項に記載の露光装置。
[54] 前記投影光学系の光軸上において、第 1エレメントの第 1面と第 2面との距離が、第
1エレメントの第 1面と基板との距離よりも大きい請求項 22記載の露光装置。
[55] 第 1液体と第 1エレメントの第 2面と第 2エレメントとの間の第 2液体とを介して基板に 露光光が照射される請求項 30記載の露光装置。
[56] 第 1液浸機構が、液体供給口及び液体回収口を備えるノズノレ部材を有し、前記ノズ ル部材が第 1エレメントの第 2面よりも下方に位置している請求項 30記載の露光装置
[57] 第 1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露光装置であって、 第 1液体を基板上にもたらす第 1液浸機構と、
像面に最も近い第 1エレメントと、第 1エレメントに次いで像面に近い第 2エレメントとを 含む複数のエレメントを有する投影光学系とを備え、
第 1エレメントは、基板の表面と対向するように配置され、露光光が通過する第 1面 と、第 2エレメントと対向するように配置され、露光光が通過する第 2面とを有し、 前記投影光学系の光軸上における前記第 1エレメントの前記第 1面と前記第 2面との 距離は、前記投影光学系の光軸上における前記第 1エレメントの第 1面と基板の表 面との距離よりも大きぐ
第 1エレメントの第 1面と基板との間の第 1液体と、第 1エレメントの第 2面と第 2エレメ ントとの間の第 2液体とを介して基板上に露光光が照射されて基板が露光される露光 装置。
[58] 前記第 1液浸機構は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記基板の表面と 略平行となるように形成された平坦部を有し、
前記平坦部が、前記第 1エレメントの第 1面と前記基板との間で、前記露光光の光 路を囲むように配置されてレ、る請求項 57記載の露光装置。
[59] 前記第 1液浸機構は、第 1エレメントと基板との間に配置されたプレートを備え、該 プレートが前記平坦部と露光光が通過するための開口とを有する請求項 58記載の 露光装置。
[60] 前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面が、前記第 1エレメントの第 2面 よりも小さい請求項 57〜59のいずれか一項に記載の露光装置。
[61] 前記第 1液浸機構とは独立に、前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間に第 2 液体をもたらす第 2液浸機構を備える請求項 60に記載の露光装置。
[62] 前記第 1液浸機構とは独立に、前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間に第 2 液体をもたらす第 2液浸機構を備える請求項 57または 58記載の露光装置。
[63] 前記第 1液浸機構は、前記第 1エレメントと前記基板との間の空間近傍に、第 1液体 を供給するための供給口と、前記基板の上方から第 1液体を回収する回収口とを有 し、
前記第 2液浸機構は、前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間の空間近傍に、 第 2液体を供給するための供給口を有する請求項 61または 62記載の露光装置。
[64] 第 1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露光装置であって、 像面に最も近い第 1エレメントと、第 1エレメントに次いで像面に近い第 2エレメントとを 含む複数のエレメントを有する投影光学系と、
第 1エレメントと基板との間に第 1液体をもたらす第 1液浸機構と、
第 1液浸機構とは独立して、第 1エレメント第 2エレメントとの間に第 2液体をもたらす 第 2液浸機構とを備え、
第 1エレメントは、基板の表面と対向するように配置され、露光光が通過する第 1面と 、第 2エレメントと対向するように配置され、露光光が通過する第 2面とを有し、 第 1液浸機構は、基板の表面と対向するように配置された平坦な液体接触面を有し、 その液体接触面は、第 1エレメントの第 1面と基板との間で露光光の光路を囲むよう に配置され、
第 1エレメントの第 1面と基板との間の第 1液体と、第 1エレメントの第 2面と第 2エレメ ントとの間の第 2液体とを介して基板上に露光光が照射されて、基板が露光される露 光装置。
[65] 前記第 1液浸機構は、第 1エレメントと基板との間に配置されたプレートを備え、該 プレートが前記液体接触面と露光光が通過するための開口とを有する請求項 64記 載の露光装置。
[66] 前記第 1エレメントと対向する前記第 2エレメントの面が、前記第 1エレメントの第 2面 よりも小さい請求項 64または 65に記載の露光装置。
[67] 前記第 1液浸機構は、前記第 1エレメントと前記基板との間の空間近傍に、第 1液体 を供給するための供給口と、前記基板の上方から第 1液体を回収する回収口とを有 し、
前記第 2液浸機構は、前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間の空間近傍に、 第 2液体を供給するための供給口を有する請求項 66記載の露光装置。
[68] 前記第 1液浸機構は、前記第 1エレメントと前記基板との間の空間近傍に、第 1液体 を供給するための供給口と、前記基板の上方から第 1液体を回収する回収口とを有 し、
前記第 2液浸機構は、前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとの間の空間近傍に、 第 2液体を供給するための供給口を有する請求項 64または 65記載の露光装置。
[69] 前記第 1エレメントと前記第 2エレメントとが、同一の支持部材で支持されていること を特徴とする請求項 1、 4、 22、 30、 57及び 64のいずれか一項記載の露光装置。
[70] 第 1エレメントと第 2エレメントとの間の空間と、第 1エレメントと基板との間の空間が 流通していない請求項 1、 4、 22、 30、 57及び 64のいずれか一項記載の露光装置。
[71] 前記第 1エレメントは無屈折力であることを特徴とする請求項 1、 4、 22、 30、 57及 び 64レ、ずれか一項記載の露光装置。
[72] 第 1液体を回収するための回収口と、該回収口に設けられた多孔部材とを備え、該 多孔部材と基板の間の空間の圧力を Pa、多孔部材上の流路空間の圧力を Pb、多孔 部材の孔径を d、多孔部材の液体との接触角を Θ、液体の表面張力を γとして、（4 X γ X cos Θ ) /d ≥ (Pa_Pb)の条件が成立する請求項 1、 4、 22、 30、 57及び 64のレ、ずれか一項記載の露光装置。
[73] 露光光を通過させる開口が形成されたプレートが第 1エレメントと基板との間に設け られている請求項 1、 4、 22、 30、 57及び 64のいずれか一項記載の露光装置。
[74] 前記プレートの前記開口の近傍に第 1液体を供給するための供給口が形成されて いる請求項 73記載の露光装置。
[75] 前記プレートの前記供給口の周囲に第 1液体を回収するための回収口が形成され ている請求項 73記載の露光装置。
[76] 請求項 1、 4、 22、 30、 57及び 64いずれか一項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。
[77] 像面に最も近い第 1エレメントと第 1エレメントに次いで像面に近い第 2エレメントとを 含む投影光学系及び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露光 方法であって、
第 1エレメントの基板と対向する第 1面は、第 1エレメントの第 2エレメントと対向する第 2面よりも小さぐ
第 2エレメントの第 1エレメントと対向する面は、第 1エレメントの第 2面よりも小さぐ 第 1エレメントの第 1面と基板との間に第 1液体をもたらし、
第 1エレメントと第 2エレメントとの間に第 2液体をもたらし、
第 1液体と第 2液体とを介して基板上に露光光を照射して基板を露光することを含 む露光方法。
[78] さらに、基板の露光中に、第 1液体を第 1エレメントの第 1面と基板との間で供給及 び回収することを含む請求項 77記載の露光方法。
[79] 基板の露光中に、第 1エレメントと第 2エレメントとの間の空間への第 2液体の供給を 停止することを含む請求項 78記載の露光方法。
[80] 基板の露光中に、第 1エレメントと第 2エレメントとの間の空間からの第 2液体の回収 を停止することを含む請求項 78記載の露光方法。
[81] 請求項 77記載の露光方法で基板を露光することを含むデバイスの製造方法。
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