特許 5895979 露光装置、ステージ制御方法、及びデバイス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5895979

(24)【登録日】2016年3月11日

(45)【発行日】2016年3月30日

(54)【発明の名称】露光装置、ステージ制御方法、及びデバイス製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20160317BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 521

   G03F7/20 502

【請求項の数】25

【全頁数】45

(21)【出願番号】特願2014-146256(P2014-146256)

(22)【出願日】2014年7月16日

(62)【分割の表示】特願2012-15913(P2012-15913)の分割

【原出願日】2004年12月27日

(65)【公開番号】特開2014-197714(P2014-197714A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2014年7月16日

(31)【優先権主張番号】特願2004-236(P2004-236)

(32)【優先日】2004年1月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(72)【発明者】

【氏名】長坂 博之

【審査官】 赤尾 隼人

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４７７４７３５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５０７７４００（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５４８８４０４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５６０９８９９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５５４９９４６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５７１３０８２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１５−０１５５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９９／０４９５０４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置であって、
前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口を有し、前記液浸領域を形成するための流路形成部材と、
前記投影光学系と前記流路形成部材の下方で移動するステージと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記投影光学系の像面側に前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体流出が起きないように、前記所定距離よりも短い直線距離で前記ステージの移動方向を変更する露光装置。

【請求項2】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置であって、
前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口を有し、前記液浸領域を形成するための流路形成部材と、
前記投影光学系と前記流路形成部材の下方で移動するステージと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記投影光学系の像面側に前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体中に気体成分が形成されないように、前記所定距離よりも短い直線距離で前記ステージの移動方向を変更する露光装置。

【請求項3】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置であって、
前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口を有し、前記液浸領域を形成するための流路形成部材と、
前記投影光学系と前記流路形成部材の下方で移動するステージと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記投影光学系の像面側に前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体流出が起きないように、前記ステージの移動速度を制限する露光装置。

【請求項4】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置であって、
前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口を有し、前記液浸領域を形成するための流路形成部材と、
前記投影光学系と前記流路形成部材の下方で移動するステージと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記投影光学系の像面側に前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体中に気体成分が形成されないように、前記ステージの移動速度を制限する露光装置。

【請求項5】

前記流路形成部材は、前記露光光の光路を囲むように配置される請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項6】

前記流路形成部材は、前記基板の表面が対向するように設けられた液体供給口を有し、
前記液体回収口は、前記液体供給口を囲むように設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項7】

前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部の光学素子を囲むように配置され、
前記流路形成部材は、前記光学素子と対向するように設けられた液体供給口を有する請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項8】

前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部の光学素子を囲むように配置され、
前記流路形成部材は、前記光学素子と対向するように設けられた、別の液体回収口を有する請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項9】

前記流路形成部材は、前記基板の表面が対向するように配置された下面を有し、
前記流路形成部材は、前記下面に設けられた凹部を有し、
前記液体回収口は、前記凹部の周囲に配置されている請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項10】

前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部の光学素子を囲むように配置され、
前記流路形成部材は、前記光学素子と間隙を形成するように設けられた撥液面を有する請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項11】

前記基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダに保持された前記基板を囲むように設けられ、撥液性の領域を含む平坦面と、を有する基板ステージをさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項12】

前記基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダに保持された前記基板を囲むように設けられ、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面とほぼ面一である平坦面と、を有する基板ステージをさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項13】

前記基板ステージには、基準部材が配置され、
前記基準部材の上面は、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面とほぼ面一である請求項１１又は１２記載の露光装置。

【請求項14】

前記基板上のアライメントマークを検出する基板アライメント系を備え、
前記基準部材には、前記基板アライメント系で検出される基準マークが設けられている請求項１３記載の露光装置。

【請求項15】

前記基準部材に設けられた基準マークを前記投影光学系を介して検出するマスクアライメント系を備えた請求項１３又は１４記載の露光装置。

【請求項16】

前記基板ホルダに保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように設けられた上面を有する光学センサをさらに備え、
前記光学センサの前記上面を有する部材は、前記基板ステージに設けられている請求項１１〜１５のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項17】

露光処理工程を含むデバイス製造方法であって、
前記露光処理工程では、請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板が露光されるデバイス製造方法。

【請求項18】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置で用いられるステージ制御方法であって、
前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体流出が起きないように、前記所定距離よりも短い直線距離で前記ステージの移動方向を変更するステージ制御方法。

【請求項19】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置で用いられるステージ制御方法であって、
前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、前記液体中に気体成分が形成されないように、前記所定距離よりも短い直線距離で前記ステージの移動方向を変更するステージ制御方法。

【請求項20】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置で用いられるステージ制御方法であって、
前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、液体流出が起きないように、前記ステージの移動速度を制限するステージ制御方法。

【請求項21】

投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する露光装置で用いられるステージ制御方法であって、
前記液浸領域が形成されている状態で、直線距離が所定距離よりも長い第１位置から第２位置へ前記ステージを移動させるときに、前記液体中に気体成分が形成されないように、前記ステージの移動速度を制限するステージ制御方法。

【請求項22】

前記露光装置は、前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口を有し、前記液浸領域を形成するための流路形成部材を備える請求項１８〜２１のいずれか一項記載のステージ制御方法。

【請求項23】

前記流路形成部材は、前記露光光の光路を囲むように配置され、
前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部の光学素子と対向するように設けられた、別の液体回収口を有する請求項２２記載のステージ制御方法。

【請求項24】

前記流路形成部材は、前記露光光の光路を囲むように配置され、
前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部の光学素子と対向するように設けられた液体供給口を有する請求項２２記載のステージ制御方法。

【請求項25】

前記流路形成部材は、前記基板の表面が対向するように設けられた液体供給口を有し、
前記液体回収口は、前記液体供給口を囲むように設けられている請求項２２に記載のステージ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、投影光学系と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露光装置、ステージ制御方法、及び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ィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。
また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。

【0003】

Ｒ＝ｋ_１・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ_２・λ／ＮＡ^２ … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ_１、ｋ_２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。

【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、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、液浸露光処理や液体を介した各種光学的計測処理を良好に行うためには液体の液浸領域を所望状態に形成することが重要である。例えば液浸領域の液体の圧力変動によって例えば基板や基板ステージが僅かながら変形し、その変形により露光精度や計測精度が劣化する可能性がある。あるいは液体の圧力変動が生じると、その液体に接している投影光学系の一部（最も像面側の光学素子など）が変位あるいは振動して基板上に投影されるパターン像が劣化したり、投影光学系及び液体を介した計測精度が劣化する。

【0007】

また、液浸領域を形成するために液体を供給した際、液浸領域の液体中に気泡などの気体部分が生成される可能性が高くなる。液浸領域の液体中に気体部分が生成されると、その気体部分によって、基板上にパターン像を形成するための露光光が基板上に到達しない、あるいは基板上にパターン像を形成するための露光光が基板上の所望の位置に到達しない、あるいは計測光が計測器に到達しない、あるいは計測光が所望の位置に到達しないなどの現象が生じ、露光精度及び計測精度の劣化を招く。

【0008】

また、液体供給機構及び液体回収機構を使って液体の供給及び回収を行うことで基板上に液体の液浸領域を形成する場合、液体供給機構や液体回収機構が誤作動するなど露光装置に異常が生じて液浸領域が所望状態に形成されない不都合が生じる可能性もある。例えば液浸領域が所望の大きさより大きくなると、基板の外側に液体が流出する可能性が高くなる。また、基板ステージの移動条件によっては投影光学系の像面側に液体を良好に保持できない状況が発生する可能性があり、これによっても液浸領域に気体部分が生成されたり、基板の外側に液体が流出する不都合が生じる。液体が流出すると、その流出した液体により、基板を支持する基板ステージ周辺の機械部品等に錆びを生じさせたり、あるいはステージ駆動系等の漏電を引き起こすといった不都合も生じる。また、液体が流出すると、その流出した液体の気化によって、例えば基板の置かれている環境（温度、湿度）が変動し、基板や基板ステージが熱変形したり、あるいは液体の気化によって基板の位置情報などを計測する各種計測光の光路上の気体（空気）に揺らぎが生じ、露光精度や計測精度が劣化する。

【0009】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸領域を良好に形成して、高い露光精度及び計測精度を得ることができる露光装置、露光方法及びそれら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】

【0010】

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１７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。

【0011】

本発明の露光装置（ＥＸ）は、液体供給機構（１０）から供給された液体（ＬＱ）と投影光学系（ＰＬ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して、基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）において、液体供給機構（１０）から供給された液体（ＬＱ）の圧力を調整する圧力調整機構（９０）を備えたことを特徴とする。

【0012】

本発明によれば、液体供給機構（１０）から供給された液体（ＬＱ）の圧力を圧力調整機構（９０）を使って調整することで、例えば液体（ＬＱ）の圧力変動に伴う基板（Ｐ）や基板ステージ（ＰＳＴ）の変形、あるいは投影光学系（ＰＬ、２）の変位や振動の発生を防止することができる。したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。

【0013】

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給するための液体供給機構（１０）と、投影光学系（ＰＬ）の像面側の気体を排出する排気手段（９０、９２）とを備え、排気手段（９０、９２）の排気口（９８Ａ、９８Ｂ）は、液体供給機構（１０）の液体供給口（１３Ａ、１３Ｂ）よりも投影光学系（ＰＬ）による投影領域（ＡＲ１）の近くに配置され、液体供給機構（１０）による液体供給は、排気手段（９０、９２）による気体の排出を行いながら開始されることを特徴とする。

【0014】

本発明によれば、投影光学系（ＰＬ）の投影領域（ＡＲ１）の近くに配置された排気口（９８Ａ、９８Ｂ）を介して投影光学系（ＰＬ）の像面側の気体の排出を行いながら、液体供給機構（１０）による液体（ＬＱ）の供給を開始することにより、その排気口（９８Ａ、９８Ｂ）近傍が負圧化されるので、供給された液体（ＬＱ）は前記負圧化された負圧化領域に円滑に配置される。したがって、投影光学系（ＰＬ）の像面側に形成される液浸領域（ＡＲ２）に気体部分が生成される不都合を防止することができ、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。

【0015】

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給するための液体供給機構（１０）と、投影光学系（ＰＬ）の投影領域（ＡＲ１）に対して液体供給機構（１０）の液体供給口（１３Ａ、１３Ｂ）の外側に液体回収口（２３Ａ、２３Ｂ）を有する第１液体回収機構（２０）と、第１液体回収機構（２０）とは別の駆動源（１００Ｂ）を有し、投影光学系（ＰＬ）の投影領域（ＡＲ１）に対して第１液体回収機構（２０）の液体回収口（２３Ａ、２３Ｂ）の外側に液体回収口（４３Ａ、４３Ｂ）を有する第２液体回収機構（４０）とを備えたことを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、第１液体回収機構（２０）の液体回収口（２３Ａ、２３Ｂ）で回収しきれなかった液体（ＬＱ）は、第２液体回収機構（４０）の液体回収口（４３Ａ、４３Ｂ）を介して回収されるので、液体（ＬＱ）の流出を防止することができる。また、第１液体回収機構（２０）を駆動する駆動源（１００Ａ）に異常が生じても、第２液体回収機構（４０）は別の駆動源（１００Ｂ）で駆動されるので、第２液体回収機構（４０）で液体（ＬＱ）を良好に回収することができ、液体（ＬＱ）の流出を防止することができる。したがって、液体（ＬＱ）の流出に起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。

【0017】

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して、基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ）において、液体（ＬＱ）を供給するための液体供給機構（１０）と、液体（ＬＱ）を回収するための液体回収機構（２０）と、基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（ＰＳＴ）とを備え、液体供給機構（１０）と液体回収機構（２０）とによって基板ステージ（ＰＳＴ）上に局所的に液浸領域（ＡＲ２）を形成している状態で、基板ステージ（ＰＳＴ）を第１位置から第２位置へほぼ直線的に移動させるときに、第１位置と第２位置との間隔に応じて基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を異ならせることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、例えば第１位置と第２位置との間隔が長く、基板ステージ（ＰＳＴ）が長距離を移動するような場合、液体（ＬＱ）が流出したり、液体（ＬＱ）の枯渇や剥離などによって気体部分が生成されるなど、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）を良好に保持しておくことが困難になる可能性があるが、そのような場合には基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を遅くすることで、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）を良好に保持することができる。したがって、液体（ＬＱ）の流出や液浸領域における気体部分の生成を防止し、液体（ＬＱ）の流出や気体部分の生成などに起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。一方、第１位置と第２位置との間隔が短く、基板ステージ（ＰＳＴ）が長距離を移動しない場合、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を速くすることで、スループットを向上することができる。

【0019】

ここで、「基板ステージ（ＰＳＴ）上の液浸領域（ＡＲ２）」とは、「基板ステージ（ＰＳＴ）に保持された基板（Ｐ）上の液浸領域（ＡＲ２）」も含む。

【0020】

本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給するための液体供給機構（１０）と、液体（ＬＱ）を回収するための液体回収機構（２０）と、基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（ＰＳＴ）とを備え、液体供給機構（１０）と液体回収機構（２０）とによって基板ステージ（ＰＳＴ）上に局所的に液浸領域（ＡＲ２）を形成している状態で、基板ステージ（ＰＳＴ）を第１位置から第２位置へほぼ直線的に移動させるときに、第１位置から第２位置への基板ステージ（ＰＳＴ）の移動方向に応じて基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を異ならせることを特徴とする。

【0021】

本発明によれば、例えば液体（ＬＱ）の供給口（１３）及び回収口（２３）の配置や大きさによっては、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動方向によって投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）を良好に保持できずにその液体（ＬＱ）が流出したり、あるいは液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）が枯渇したり剥離して気体部分が生成されるなどの不都合が生じる可能性があるが、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動方向に応じて基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を異ならせることで、液体（ＬＱ）の流出や気体部分の生成などの不都合の発生を防止することができ、露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。例えば基板ステージ（ＰＳＴ）を液体回収力が弱い方向に移動させる場合などには、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を遅くすることで、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）を良好に保持することができる。一方、例えば液体回収力や液体供給力が強い方向に基板ステージ（ＰＳＴ）を移動する場合には、基板ステージ（ＰＳＴ）の移動速度を速くすることで、スループットを向上することができる。

【0022】

ここで、「基板ステージ（ＰＳＴ）上の液浸領域（ＡＲ２）」とは、「基板ステージ（ＰＳＴ）に保持された基板（Ｐ）上の液浸領域（ＡＲ２）」も含む。

【0023】

本発明の露光装置は、基板（Ｐ）上にもたらされた液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して前記基板を露光する露光装置であって：光透過部（７０Ｔ）を有し且つ内部に液体の流路（１４，２４，４４,９４，９６）が形成された流路形成部材（７０）と；流路形成部材（７０）の流路を通じて基板（Ｐ）と流路形成部材（７０）の間に液体を供給する液体供給装置（１０）とを備え、基板（Ｐ）と流路形成部材（７０）の間に供給された液体の圧力が前記流路（９４，９６）を通じて供給される液体の流量により調節されるものである。

【0024】

この露光装置では、流路形成部材と基板との間に液体が供給されるので、流路形成部材の流路を通じて供給される液体の流量を制御することにより、基板上の液体が基板に及ぼす圧力を調節することができる。

【0025】

本発明の露光方法は、基板（Ｐ）に液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）を照射して前記基板を露光する露光方法であって：基板（Ｐ）上に液体（ＬＱ）を供給することと；基板上に供給した液体（ＬＱ）の圧力を調整することと；液体（ＬＱ）を介して基板に露光光を照射して基板を露光することを含むものである。

【0026】

本発明によれば、供給された液体の圧力を調整することで、例えば液体の圧力変動に伴う基板や基板ステージの変形、変位、振動などの発生を防止することができる。

【0027】

本発明の露光方法は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して前記基板を露光する露光方法であって：前記液体を基板に液体（ＬＱ）を供給することと；投影光学系（ＰＬ）の近傍に配置され、鉛直方向（Ｚ方向）に関して、投影光学系（ＰＬ）の終端面（２Ａ）よりも高い位置で気体を排気することと；液体を介して基板に露光光を照射して基板を露光することを含むものである。

【0028】

この露光方法によれば、液浸領域を形成する液体内にバブルのような気体部分が生成される不都合が防止される。

【0029】

本発明の露光方法は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して前記基板を露光する露光方法であって：前記液体（ＬＱ）を基板（Ｐ）に液体を供給することと；投影光学系（ＰＬ）に対して、液体が供給される位置よりも遠い位置で、第１及び第２液体回収機構（２０，４０）により基板上の液体を回収することと；液体を介して基板に露光光を照射して基板を露光することを含み；第1及び第２液体回収機構の駆動電源（１００Ａ,１００Ｂ）が異なるものである。

【0030】

本発明によれば、第１液体回収機構を駆動する駆動源に異常が生じても、第２液体回収機構は別の駆動源で駆動されるので、第２液体回収機構で液体を良好に回収することができ、液体の流出を防止することができる。

【0031】

本発明の露光方法は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）上に露光光を照射して前記基板（Ｐ）を露光する露光方法であって：液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光を照射して基板（Ｐ）を露光することと；基板を露光していないときに、基板上に液体を保持したまま基板（Ｐ）を第１位置から第２位置へ移動することと；その第１位置と第２位置との位置関係に応じて前記第１位置から前記第２位置への前記基板の移動速度を調整することを含む露光方法が提供される。

【0032】

本発明によれば、基板を、例えば、基板ステージで第１位置から第２位置へ移動する場合、移動距離や移動方向に応じて移動速度を調節することで、液体を基板上に良好に保持することができる。

【0033】

本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置、露光方法を用いることを特徴とする。

【0034】

本発明によれば、液浸領域（ＡＲ２）を良好に形成して高い露光精度及び計測精度を得ることができるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、液浸領域を良好に形成して高い露光精度及び計測精度を得ることができ、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】

【0036】

【図1】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【図2】基板ステージを示す平面図である。

【図3】流路形成部材を示す斜視図である。

【図4】流路形成部材を下面側から見た斜視図である。

【図5】図３のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図6】図３のＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図7】液浸領域及び予備液浸領域を示す模式図である。

【図8】液浸領域及び予備液浸領域を示す模式図である。

【図9】流路形成部材のうち第４部材を除いた状態を示す斜視図である。

【図10】流路形成部材のうち第１、第２部材を除いた状態を下面側から見た斜視図である。

【図11】本発明の露光装置の動作の一例を示す模式図である。

【図12】本発明の露光装置の別の実施形態を示す断面図である。

【図13】本発明の露光装置の別の実施形態を示す模式図である。

【図14】図１３に示す露光装置の動作の一例を示す模式図である。

【図15】本発明の露光装置の動作の一例を示す平面図である。

【図16】液体供給口及び液体回収口の別の実施形態を示す平面図である。

【図17】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、本発明の露光方法及び露光装置について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されない。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【0038】

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。露光装置ＥＸ全体は、電力会社から供給される商用電源（第１駆動源）１００Ａからの電力によって駆動されるようになっている。

【0039】

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する第１液体回収機構２０及び第２液体回収機構４０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側終端部の光学素子２と、その像面側に配置された基板Ｐ表面との間に液体ＬＱを満たす局所液浸方式を採用し、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによってマスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する。

【0040】

また、後に詳述するように、露光装置ＥＸは、液体供給機構１０から供給された液体ＬＱの圧力を調整する圧力調整機構９０を備えている。圧力調整機構９０は、液体供給機構１０から供給された液体ＬＱに更に液体ＬＱを追加可能な圧力調整用液体供給部９１と、液体ＬＱの一部を回収可能な圧力調整用液体回収部９２とを備えている。圧力調整機構９０の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

【0041】

本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

【0042】

照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

【0043】

本実施形態において、液体ＬＱには純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線（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。

【0044】

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、例えばマスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。マスクステージＭＳＴは、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微少回転可能である。そして、マスクステージＭＳＴは、Ｘ軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクＭの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけのＸ軸方向の移動ストロークを有している。

【0045】

マスクステージＭＳＴ上には移動鏡３１が設けられている。また、移動鏡３１に対向する位置にはレーザ干渉計３２が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３２によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。

【0046】

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

【0047】

本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。光学素子２は螢石で形成されている。螢石表面、あるいはＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２等を付着させた表面は水との親和性が高いので、光学素子２の液体接触面２Ａのほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２Ａとの親和性が高い液体（水）ＬＱを供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの密着性が高く、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体ＬＱで確実に満たすことができる。なお、光学素子２は、水との親和性が高い石英であってもよい。また、光学素子２の液体接触面２Ａに親水化（親液化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。

【0048】

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持して移動可能であって、ＸＹステージ５１と、ＸＹステージ５１上に搭載されたＺチルトステージ５２とを含んで構成されている。ＸＹステージ５１は、ステージベースＳＢの上面の上方に不図示の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）を介して非接触支持されている。ＸＹステージ５１（基板ステージＰＳＴ）はステージベースＳＢの上面に対して非接触支持された状態で、リニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。このＸＹステージ５１上にＺチルトステージ５２が搭載され、Ｚチルトステージ５２上に不図示の基板ホルダを介して基板Ｐが例えば真空吸着等により保持されている。Ｚチルトステージ５２は、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

【0049】

基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上には移動鏡３３が設けられている。また、移動鏡３３に対向する位置にはレーザ干渉計３４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３４によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計３４の計測結果に基づいてリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの位置決めを行う。

【0050】

また、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の位置を検出する後述するフォーカス・レベリング検出系（８０）を備えている。フォーカス・レベリング検出系の受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出することができる。Ｚチルトステージ５２は、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ５１は基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。なお、ＺチルトステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。

【0051】

基板ステージＰＳＴの近傍には、基板Ｐ上のアライメントマークあるいは基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上に設けられた基準マーク（後述）を検出する基板アライメント系（不図示）が設けられている。また、マスクステージＭＳＴの近傍には、マスクＭと投影光学系ＰＬとを介して基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上の基準マークを検出するマスクアライメント系３６０が設けられている。マスクアライメント系３６０は、所謂ＴＴＭ（スルー・ザ・マスク）方式（あるいはＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式ともいう）のアライメント系を構成している。なお、基板アライメント系の構成としては、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているものを用いることができ、マスクアライメント系３６０の構成としては、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているものを用いることができる。

【0052】

また、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上には、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐを囲むようにプレート部材５６が設けられている。プレート部材５６は環状部材であって、基板Ｐの外側に配置されている。プレート部材５６は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）の平坦面（平坦部）５７を有している。平坦面５７は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの外側の周囲に配置されている。

【0053】

プレート部材５６は、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などの撥液性を有する材料によって形成されている。そのため、平坦面５７は撥液性を有する。なお、例えば所定の金属などでプレート部材５６を形成し、その金属製のプレート部材５６の少なくとも平坦面５７に対して撥液処理を施すことで、平坦面５７を撥液性にしてもよい。プレート部材５６（平坦面５７）の撥液処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する。また、表面処理のための膜は、単層膜であってもよいし複数の層からなる膜であってもよい。撥液性にするための撥液性材料としては液体ＬＱに対して非溶解性の材料が用いられる。また、撥液性材料の塗布領域としては、プレート部材５６の表面全域に対して塗布してもよいし、例えば平坦面５７など撥液性を必要とする一部の領域のみに対して塗布するようにしてもよい。

【0054】

基板Ｐの周囲に、基板Ｐ表面とほぼ面一の平坦面５７を有するプレート部材５６を設けたので、基板Ｐのエッジ領域Ｅ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の下に液体ＬＱを保持し、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、平坦面５７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（平坦面５７外側）への液体ＬＱの流出を抑え、また液浸露光後においても液体ＬＱを円滑に回収できて、平坦面５７上に液体ＬＱが残留することを防止することができる。

【0055】

なお本実施形態においては、プレート部材５６は、基板Ｐの周囲だけに形成されているが、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上のほぼ全面に配置するようにしてもよい。この場合、移動鏡３３の上面も、基板ステージＰＳＴの上面とほぼ面一にしてもよい。また、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間に液体ＬＱを良好に保持できるならば、基板ステージＰＳＴ上面と基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面とにわずかな段差があってもよい。

【0056】

液体供給機構１０は、所定の液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備えている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する。なお、液体供給部１１のタンク、加圧ポンプは、必ずしも露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場などの設備を代用することもできる。

【0057】

第１液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な第１液体回収部２１と、第１液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２２（２２Ａ、２２Ｂ）とを備えている。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）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、第１液体回収機構２０は液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。

【0058】

第２液体回収機構４０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な第２液体回収部４１と、第１液体回収部４１にその一端部を接続する回収管４２（４２Ａ、４２Ｂ）とを備えている。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）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。

【0059】

なお、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）上に局所的に液浸領域ＡＲ２を形成するための機構は、上述に限られず、例えば米国特許公開第２００４／０２０７８２号公報や国際公開第２００４／０５５８０３号公報に開示されている機構を採用することもできる。

【0060】

また、第２液体回収機構４０は、第１液体回収機構２０を含む露光装置ＥＸ全体の駆動源である商用電源１００Ａとは別の無停電電源（第２駆動源）１００Ｂを有している。無停電電源１００Ｂは、例えば商用電源１００Ａの停電時に、第２液体回収機構４０の駆動部に対して電力（駆動力）を供給する。

【0061】

なお、第２液体回収機構４０に電力を供給する電源１００Ｂは、無停電電源であることが望ましいが、商用電源１００Ａと同一のものであってもよい。この場合、電力会社からの電力供給が停止されない限り、電源１００Ａ、１００Ｂのいずれか一方に異常が生じても、他方の電源から供給される電力で駆動する液体回収機構を使って液浸領域ＡＲ２を形成する液体ＬＱを回収することができる。

【0062】

Ｚチルトステージ５２のうちプレート部材５６の外側には、基板Ｐの外側に流出した液体ＬＱを回収する第３液体回収機構６０を構成する液体回収口６１が設けられている。液体回収口６１はプレート部材５６を囲むように形成された環状の溝部であって、その内部にはスポンジ状部材や多孔質体等からなる液体吸収部材６２が配置されている。液体吸収部材６２は交換可能である。また、液体回収口６１には基板ステージＰＳＴ内部に形成された回収流路の一端部が接続され、その回収管の他端部は基板ステージＰＳＴの外側に設けられた第３液体回収部（いずれも不図示）が接続されている。第３液体回収部は、第１、第２液体回収部同様、真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお、第３液体回収部の真空系、気液分離器、タンクなどは、必ずしも露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場などの設備を代用することもできる。

【0063】

第３液体回収機構６０を設けたことにより、仮に液体ＬＱが基板Ｐ及びプレート部材５６の外側に流出したとしても、その流出した液体ＬＱを回収することができ、流出した液体ＬＱの気化による基板Ｐの置かれている環境変動等の不都合の発生を防止することができる。なお、第３液体回収機構６０（第３液体回収部）に真空系を設けずに、液体吸収部材６２で回収した液体ＬＱを自重により基板ステージＰＳＴの外側に垂れ流す構成であってもよい。更に、真空系を含む第３液体回収部を設けずに、基板ステージＰＳＴ上に液体吸収部材６２のみを配置しておき、液体ＬＱを吸収した液体吸収部材６２を定期的に（例えば１ロット毎に）交換する構成としてもよい。この場合、基板ステージＰＳＴは液体ＬＱにより重量変動するが、液体吸収部材６２で回収した液体ＬＱの重量に応じてステージ制御パラメータを変更することで、ステージ位置決め精度を維持できる。

【0064】

投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の近傍には流路形成部材７０が配置されている。
流路形成部材７０は、中央に開口部７０Ｂ（光透過部）が形成された環状部材であり、開口部７０Ｂには光学素子２が収容される。すなわち、流路形成部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材である。流路形成部材７０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、及びこれらを含む合金によって形成可能である。あるいは、流路形成部材７０は、ガラス（石英）等の光透過性を有する透明部材（光学部材）によって構成されてもよい。

【0065】

流路形成部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体供給口１３（１３Ａ、１３Ｂ）を備えている。本実施形態において、流路形成部材７０は２つの液体供給口１３Ａ、１３Ｂを有している。液体供給口１３Ａ、１３Ｂは流路形成部材７０の下面７０Ａに設けられている。

【0066】

また、流路形成部材７０は、その内部に液体供給口１３（１３Ａ、１３Ｂ）に対応した供給流路１４（１４Ａ、１４Ｂ）を有している。供給流路１４Ａ、１４Ｂの一端部は供給管１２Ａ、１２Ｂを介して供給部１１にそれぞれ接続され、他端部は液体供給口１３Ａ、１３Ｂにそれぞれ接続されている。

【0067】

供給管１２Ａ、１２Ｂの途中には、液体供給部１１から送出され、液体供給口１３Ａ、１３Ｂのそれぞれに対する単位時間あたりの液体供給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１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ設けられている。流量制御器１６（１６Ａ、１６Ｂ）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。

【0068】

更に、流路形成部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体回収口２３を備えている。本実施形態において、流路形成部材７０は２つの液体回収口２３Ａ、２３Ｂを有している。液体回収口２３Ａ、２３Ｂは流路形成部材７０の下面７０Ａに設けられている。

【0069】

また、流路形成部材７０は、その内部に液体回収口２３（２３Ａ、２３Ｂ）に対応した回収流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を有している。回収流路２４Ａ、２４Ｂの一端部は回収管２２Ａ、２２Ｂを介して第１液体回収部２１にそれぞれ接続され、他端部は液体回収口２３Ａ、２３Ｂにそれぞれ接続されている。

【0070】

更に、流路形成部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された補助液体回収口４３を備えている。本実施形態において、流路形成部材７０は２つの補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂを有している。補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂは流路形成部材７０の下面７０Ａに設けられている。

【0071】

また、流路形成部材７０は、その内部に補助液体回収口４３（４３Ａ、４３Ｂ）に対応した回収流路４４（４４Ａ、４４Ｂ）を有している。回収流路４４Ａ、４４Ｂの一端部は回収管４２Ａ、４２Ｂを介して第２液体回収部４１にそれぞれ接続され、他端部は補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂにそれぞれ接続されている。

【0072】

本実施形態において、流路形成部材７０は、液体供給機構１０、第１液体回収機構２０、及び第２液体回収機構４０それぞれの一部を構成している。そして、液体供給機構１０を構成する液体供給口１３Ａ、１３Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられており、第１液体回収機構２０を構成する液体回収口２３Ａ、２３Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂの外側に設けられており、第２液体回収機構４０を構成する補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して第１液体回収機構２０の液体回収口２３Ａ、２３Ｂの外側に設けられている。

【0073】

液体供給部１１及び流量制御器１６の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１２Ａ、１２Ｂ、及び供給流路１４Ａ、１４Ｂを介して、基板Ｐの上方に設けられている液体供給口１３Ａ、１３Ｂより基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する。このとき、液体供給口１３Ａ、１３Ｂは投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の両側に配置されており、その液体供給口１３Ａ、１３Ｂを介して、投影領域ＡＲ１の両側から液体ＬＱを供給可能である。また、液体供給口１３Ａ、１３Ｂのそれぞれから基板Ｐ上に供給される液体ＬＱの単位時間あたりの量は、供給管１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに設けられた流量制御器１６Ａ、１６Ｂにより個別に制御可能である。

【0074】

第１液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、第１液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた液体回収口２３Ａ、２３Ｂから回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、流路形成部材７０の回収流路２４Ａ、２４Ｂ、及び回収管２２Ａ、２２Ｂを介して第１液体回収部２１に回収される。

【0075】

第２液体回収部４１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収部４１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂから回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、流路形成部材７０の回収流路４４Ａ、４４Ｂ、及び回収管４２Ａ、４２Ｂを介して第２液体回収部４１に回収される。また、第２液体回収機構４０は無停電電源１００Ｂにより常時駆動している。例えば、商用電源１００Ａが停電した場合、第１液体回収機構２０の液体回収動作は停止するが、第２液体回収機構４０の第２液体回収部４１は、無停電電源１００Ｂより供給される電力で駆動される。この場合、第２液体回収部４１を含む第２液体回収機構４０の液体回収動作は、制御装置ＣＯＮＴに制御されず、例えば第２液体回収機構４０に内蔵された別の制御装置からの指令信号に基づいて制御される。あるいは、商用電源１００Ａの停電時においては、無停電電源１００Ｂは、第２液体回収機構４０に加えて制御装置ＣＯＮＴにも電力を供給するようにしてもよい。この場合、その無停電電源１００Ｂからの電力によって駆動される制御装置ＣＯＮＴが、第２液体回収機構４０の液体回収動作を制御するようにしてもよい。

【0076】

なお、本実施形態において、供給管１２Ａ、１２Ｂは１つの液体供給部１１に接続されているが、供給管の数に対応した液体供給部１１を複数（例えば２つ）設け、供給管１２Ａ、１２Ｂのそれぞれを前記複数の液体供給部１１のそれぞれに接続するようにしてもよい。

【0077】

また、回収管２２Ａ、２２Ｂは、１つの液体回収部２１に接続されているが、回収管の数に対応した第１液体回収部２１を複数（例えば２つ）設け、回収管２２Ａ、２２Ｂのそれぞれを前記複数の第１液体回収部２１のそれぞれに接続するようにしてもよい。

【0078】

同様に、回収管４２Ａ、４２Ｂは、１つの液体回収部４１に接続されているが、回収管の数に対応した第２液体回収部４１を複数（例えば２つ）設け、回収管４２Ａ、４２Ｂのそれぞれを前記複数の第２液体回収部４１のそれぞれに接続するようにしてもよい。

【0079】

投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａ、及び流路形成部材７０の下面（液体接触面）７０Ａは親液性（親水性）を有している。本実施形態においては、光学素子２及び流路形成部材７０の液体接触面に対して親液処理が施されており、その親液処理によって光学素子２及び流路形成部材７０の液体接触面が親液性となっている。換言すれば、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの被露光面（表面）と対向する部材の表面のうち少なくとも液体接触面は親液性となっている。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、親液処理（親水処理）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２や流路形成部材７０の液体接触面に親水性を付与する。すなわち、液体ＬＱとして水を用いる場合にはＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを前記液体接触面に設ける処理を行うのが望ましい。あるいは、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを前記液体接触面に設けてもよい。

【0080】

なお、本実施形態においては、流路形成部材７０の下面（基板Ｐ側を向く面）７０Ａはほぼ平坦面であるが、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち投影光学系ＰＬに対して補助液体回収口４３（４３Ａ、４３Ｂ）より外側の領域に、ＸＹ平面に対して傾斜した面、具体的には投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）に対して外側に向かうにつれて基板Ｐの表面に対して離れるように（上に向かうように）傾斜する所定長さを有する傾斜面（トラップ面）を設けてもよい。こうすることにより、基板Ｐの移動に伴って投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱが流路形成部材７０の下面７０Ａの外側に流出しようとしても、トラップ面で捕捉されるため、液体ＬＱの流出を防止することができる。ここで、トラップ面に親液処理を施して親液性にすることで、補助液体回収口４３の外側に流出した液体ＬＱはトラップ面で捕捉される。なお、基板Ｐの表面に塗布されている膜（フォトレジスト等の感光材膜や、反射防止膜あるいは液体から感光材を保護する膜等）が撥液性（撥水性）の場合には、補助液体回収口４３の外側に流出した液体ＬＱをより確実にトラップ面で捕捉できる。

【0081】

図２は基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）を上方から見た平面図である。図２において、平面視矩形状のＺチルトステージ５２の互いに垂直な２つの縁部に移動鏡３３が設けられている。また、Ｚチルトステージ５２のほぼ中央部に、基板Ｐを保持するＺチルトステージ５２の一部を構成する基板ホルダＰＨが配置されている。基板Ｐの周囲には、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）の平坦面５７を有するプレート部材５６が設けられている。プレート部材５６は環状部材であって、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐを囲むように配置されている。

【0082】

また、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上のうち、プレート部材５６の外側の所定位置には、基準部材３００が配置されている。基準部材３００には、前記基板アライメント系により検出される基準マークＰＦＭと、マスクアライメント系３６０により検出される基準マークＭＦＭとが所定の位置関係で設けられている。また、基準部材３００の上面３０１はほぼ平坦面となっており、フォーカス・レベリング検出系の基準面として使ってもよい。更に、基準部材３００の上面３０１は基板Ｐ表面、プレート部材５６の表面（平坦面）５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。

【0083】

また、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上のうち、プレート部材５６の外側の所定位置には、光学センサとして例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサ４００が配置されている。照度ムラセンサ４００は平面視矩形状の上板４０２を備えている。上板４０２の上面４０１はほぼ平坦面となっており、基板Ｐ表面、プレート部材５６の表面（平坦面）５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。上板４０２の上面４０１には、光を通過可能なピンホール部４０３が設けられている。上面４０１のうち、ピンホール部４０３以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。

【0084】

また、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上のうち、プレート部材５６の外側の所定位置には、光学センサとして例えば特開２００２−１４００５号公報に開示されているような空間像計測センサ５００が設けられている。空間像計測センサ５００は平面視矩形状の上板５０２を備えている。上板５０２の上面５０１はほぼ平坦面となっており、フォーカス・レベリング検出系の基準面として使ってもよい。そして、上板５０２の上面５０１は基板Ｐ表面、プレート部材５６の表面（平坦面）５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。上板５０２の上面５０１には、光を通過可能なスリット部５０３が設けられている。上面５０１のうち、スリット部５０３以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。

【0085】

また、不図示ではあるが、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上には、例えば特開平１１−１６８１６号公報に開示されているような照射量センサ（照度センサ）も設けられており、その照射量センサの上板の上面は基板Ｐ表面やプレート部材５６の表面（平坦面）５７とほぼ同じ高さ（面一）に設けられている。

【0086】

本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、図２に示すように、基板Ｐ上には複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１２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査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。なお本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが図２の破線矢印５８に沿って進むようにレーザ干渉計３４の出力をモニタしつつＸＹステージ５１を移動するものとする。

【0087】

図２に示すように、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。なお、プレート部材５６のうち円環状に形成されている平坦面５７の幅は少なくとも投影領域ＡＲ１より大きく形成されていることが好ましい。これにより、基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光するときにおいて、露光光ＥＬはプレート部材５６の外側に照射されない。更には、平坦面５７の幅は、投影光学系ＰＬの像面側に形成される液浸領域ＡＲ２よりも大きく形成されていることが好ましい。これにより、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときに、液浸領域ＡＲ２はプレート部材５６の平坦面５７上に形成され、プレート部材５６の外側には形成されないので、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱがプレート部材５６の外側に流出する等の不都合の発生を防止することができる。

【0088】

図３は流路形成部材７０を示す概略斜視図である。図３に示すように、流路形成部材７０は投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材であって、第１部材７１と、第１部材７１の上部に配置される第２部材７２と、第２部材７２の上部に配置される第３部材７３と、第３部材７３の上部に配置される第４部材７４とを備えている。流路形成部材７０を構成する第１〜第４部材７１〜７４のそれぞれは板状部材であって、その中央部に投影光学系ＰＬ（光学素子２）を配置可能な穴部７１Ａ〜７４Ａを有している。

【0089】

第１〜第４部材７１〜７４のそれぞれには、溝部や貫通穴が適宜形成されており、これら溝部や貫通穴を接続することで、第１〜第４部材７１〜７４からなる流路形成部材７０の内部に、供給流路１４及び回収流路２４、４４が形成される。

【0090】

露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに保持されている基板Ｐ表面の面位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系８０を備えている。フォーカス・レベリング検出系８０は、所謂斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系であって、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して基板Ｐに斜め方向から検出光Ｌａを照射する投光部８１と、基板Ｐで反射した検出光Ｌａの反射光を受光する受光部８２とを備えている。なお、フォーカス・レベリング検出系８０の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているものを用いることができる。

【0091】

流路形成部材７０のうち、−Ｙ側及び＋Ｙ側の側面のそれぞれには、中央部側（投影光学系ＰＬ側）に向かって凹む凹部７５、７６がそれぞれ形成されている。一方の凹部７５にはフォーカス・レベリング検出系８０の投光部８１から射出された検出光Ｌａを透過可能な第１光学部材８３が設けられ、他方の凹部７６には基板Ｐ上で反射した検出光Ｌａを透過可能な第２光学部材８４が設けられている。第１光学部材８３及び第２光学部材８４はフォーカス・レベリング検出系８０の光学系の一部を構成しているとともに、流路形成部材７０の一部を構成している。換言すれば、本実施形態においては、流路形成部材７０の一部がフォーカス・レベリング検出系８０の一部を兼ねている。

【0092】

そして、第１光学部材８３及び第２光学部材８４を含む流路形成部材７０は、投影光学系ＰＬ先端の光学素子２とは分離した状態で支持されている。

【0093】

なお、液体供給機構１０、第１液体回収機構２０、及び第２液体回収機構４０の流路の一部を形成する流路形成部材７０から、第１光学部材８３及び第２光学部材８４を分離して、流路形成部材７０と第１、第２光学部材８３，８４とを分離して支持してもよい。

【0094】

投光部８１及び受光部８２は投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んでその両側にそれぞれ設けられている。図３に示す例では、投光部８１及び受光部８２は投影領域ＡＲ１を挟んで±Ｙ側のそれぞれにおいて投影領域ＡＲ１に対して離れた位置に設けられている。
フォーカス・レベリング検出系８０の投光部８１は、基板Ｐ表面に投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して所定の入射角θで検出光Ｌａを照射する。投光部８１から射出された検出光Ｌａは、第１光学部材８３を通過し、基板Ｐ上の液体ＬＱを介して基板Ｐ上に斜め方向から入射角θで照射される。基板Ｐ上で反射した検出光Ｌａの反射光は、第２光学部材８４を通過した後、受光部８２に受光される。ここで、フォーカス・レベリング検出系８０の投光部８１は、基板Ｐ上に複数の検出光Ｌａを照射する。これにより、フォーカス・レベリング検出系８０は、基板Ｐ上における例えばマトリクス状の複数の各点（各位置）での各フォーカス位置を求めることができ、求めた複数の各点でのフォーカス位置に基づいて、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出することができる。

【0095】

制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系８０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＺチルトステージ５２を駆動することにより、Ｚチルトステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置を制御する。すなわち、Ｚチルトステージ５２は、フォーカス・レベリング検出系８０の検出結果に基づく制御装置ＣＯＮＴからの指令に基づいて動作し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御して、基板Ｐの表面（被露光面）をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面に対して最適な状態に合わせ込む。

【0096】

また、図３に示すように、露光装置ＥＸは、液体供給機構１０から供給された液体ＬＱの圧力を調整する圧力調整機構９０を備えている。圧力調整機構９０は、液体供給機構１０から供給された液体ＬＱに更に液体ＬＱを追加可能な圧力調整用液体供給部９１と、液体ＬＱの一部を回収可能な圧力調整用液体回収部９２とを備えている。

【0097】

圧力調整用液体供給部９１には供給管９３（９３Ａ、９３Ｂ）の一端部が接続されており、供給管９３（９３Ａ、９３Ｂ）の他端部は流路形成部材７０の内部に形成されている供給流路９４（９４Ａ、９４Ｂ）に接続されている。圧力調整用液体供給部９１は液体ＬＱを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。

【0098】

供給管９３Ａの他端部は流路形成部材７０の凹部７５に配置されている。流路形成部材７０の凹部７５における側面に供給流路９４Ａの一端部が形成されており、この供給流路９４Ａの一端部に供給管９３Ａの他端部が接続されている。また、供給管９３Ｂの他端部は流路形成部材７０の凹部７６に配置されている。流路形成部材７０の凹部７６における側面に供給流路９４Ｂの一端部が形成されており、この供給流路９４Ｂの一端部に供給管９３Ｂの他端部が接続されている。

【0099】

圧力調整用液体回収部９２には、回収管９５（９５Ａ、９５Ｂ）の一端部が接続されており、回収管９５（９５Ａ、９５Ｂ）の他端部は流路形成部材７０の内部に形成されている回収流路９６（９６Ａ、９６Ｂ）の一端部に接続されている。圧力調整用液体回収部９２は、例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。

【0100】

回収管９５Ａの他端部は流路形成部材７０の凹部７５に配置されている。流路形成部材７０の凹部７５における側面に回収流路９６Ａの一端部が形成されており、この回収流路９６Ａの一端部に回収管９５Ａの他端部が接続されている。また、回収管９５Ｂの他端部は流路形成部材７０の凹部７６に配置されている。流路形成部材７０の凹部７６における側面に回収流路９６Ｂの一端部が形成されており、この回収流路９６Ｂの一端部に回収管９５Ｂの他端部が接続されている。

【0101】

図４は流路形成部材７０を下面７０Ａ側から見た斜視図である。図４において、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１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。液体ＬＱが満たされた液浸領域ＡＲ２は、投影領域ＡＲ１を含むように実質的に２つの液体回収口２３Ａ、２３Ｂで囲まれた領域内であって且つ基板Ｐ上の一部に局所的に形成される。なお、液浸領域ＡＲ２は少なくとも投影領域ＡＲ１を覆っていればよく、必ずしも２つの液体回収口２３Ａ、２３Ｂで囲まれた領域全体が液浸領域にならなくてもよい。

【0102】

液体供給口１３Ａ、１３Ｂは、基板Ｐに対向する流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、投影領域ＡＲ１に対して走査方向（Ｘ軸方向）両側のそれぞれに設けられている。具体的には、液体供給口１３Ａは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、液体供給口１３Ｂは他方側（＋Ｘ側）に設けられている。つまり液体供給口１３Ａ、１３Ｂは投影領域ＡＲ１の近くに設けられ、走査方向（Ｘ軸方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟むようにその両側に設けられている。
液体供給口１３Ａ、１３Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる平面視略コ字状（円弧状）のスリット状に形成されている。流路形成部材７０の下面７０ＡのうちＹ軸方向両側には第１、第２光学部材８３、８４が配置されており、液体供給口１３Ａ、１３Ｂは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、第１、第２光学部材８３、８４が配置されている以外の領域に亘って形成されている。そして、液体供給口１３Ａ、１３ＢのＹ軸方向における長さは少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ軸方向における長さより長くなっている。液体供給口１３Ａ、１３Ｂは、少なくとも投影領域ＡＲ１を囲むように設けられている。液体供給機構１０は、液体供給口１３Ａ、１３Ｂを介して投影領域ＡＲ１の両側で液体ＬＱを同時に供給可能である。

【0103】

液体回収口２３Ａ、２３Ｂは、基板Ｐに対向する流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂの外側に設けられており、投影領域ＡＲ１に対して走査方向（Ｘ軸方向）両側のそれぞれに設けられている。具体的には、液体回収口２３Ａは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、液体回収口２３Ｂは他方側（＋Ｘ側）に設けられている。液体回収口２３Ａ、２３Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる平面視略コ字状（円弧状）のスリット状に形成されている。液体回収口２３Ａ、２３Ｂは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、第１、第２光学部材８３、８４が配置されている以外の領域に亘って形成されている。そして、液体回収口２３Ａ、２３Ｂは、液体供給口１３Ａ、１３Ｂを囲むように設けられている。

【0104】

補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂは、基板Ｐに対向する流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、投影領域ＡＲ１に対して第１液体回収機構２０の液体回収口２３Ａ、２３Ｂの外側に設けられており、投影領域ＡＲ１に対して走査方向（Ｘ軸方向）両側のそれぞれに設けられている。具体的には、補助液体回収口４３Ａは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、補助液体回収口４３Ｂは他方側（＋Ｘ側）に設けられている。補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる平面視略コ字状（円弧状）のスリット状に形成されている。補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、第１、第２光学部材８３、８４が配置されている以外の領域に亘って形成されている。そして、補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂは、液体供給口１３Ａ、１３Ｂ及び液体回収口２３Ａ、２３Ｂを囲むように設けられている。

【0105】

なお、液体供給口１３は投影領域ＡＲ１のＸ軸方向両側のそれぞれに１つずつ設けられている構成であるが、複数に分割されていてもよく、その数は任意である。同様に、液体回収口２３及び補助液体回収口４３のそれぞれも複数に分割されていてもよい。

【0106】

また、投影領域ＡＲ１の両側に設けられた液体供給口１３のそれぞれは互いにほぼ同じ大きさ（長さ）に形成されているが、互いに異なる大きさであってもよい。同様に、投影領域ＡＲ１の両側に設けられた液体回収口２３のそれぞれが互いに異なる大きさであってもよいし、投影領域ＡＲ１の両側に設けられた補助液体回収口４３のそれぞれが互いに異なる大きさであってもよい。

【0107】

また、供給口１３のスリット幅と回収口２３、４３のスリット幅とは同じであってもよいし、回収口２３、４３のスリット幅を、供給口１３のスリット幅より大きくしてもよいし、逆に回収口２３、４３のスリット幅を、供給口１３のスリット幅より小さくしてもよい。

【0108】

また、流路形成部材７０（第１部材７１）の下面７０ＡにはＹ軸方向を長手方向とする凹部７８が形成されている。凹部７８によって形成されたＹＺ平面にほぼ平行な内壁面７８Ａには、液体ＬＱの圧力を検出する圧力センサ１２０が設けられている。圧力センサ１２０は、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａ及び流路形成部材７０の下面７０Ａと基板Ｐとの間に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力を検出可能であって、その検出結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。なお、圧力センサ１２０の設置位置としては、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの流れに影響を及ぼさず、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接触可能な位置（液体ＬＱの圧力検出可能な位置）であればよい。そして、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、凹部７８の長手方向ほぼ中央部に、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２が露出している。

【0109】

流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、凹部７８内に形成されたＸＹ平面と平行な平坦部７８Ｂには、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して非走査方向（Ｙ軸方向）両側のそれぞれに、圧力調整用液体回収口（圧力調整用回収口）９８Ａ、９８Ｂが設けられている。圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂは、流路形成部材７０の内部に形成されている回収流路９６Ａ、９６Ｂの他端部のそれぞれに接続されている。そして、圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂのそれぞれは、回収流路９６Ａ、９６Ｂ、及び回収管９５Ａ、９５Ｂを介して圧力調整用液体回収部９２に接続されている。圧力調整用液体回収部９２が駆動されることにより、圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して液体ＬＱを回収することができる。

【0110】

圧力調整用回収口９８Ａは、流路形成部材７０の下面７０Ａに形成された凹部７８のうち、投影領域ＡＲ１に対して非走査方向一方側（−Ｙ側）に設けられ、圧力調整用回収口９８Ｂは、他方側（＋Ｙ側）に設けられている。そして、圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂは投影光学系ＰＬによる投影領域ＡＲ１の近くに設けられ、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂよりも近くに配置されている。

【0111】

また、圧力調整用液体回収部９２は真空系を有しており、投影光学系ＰＬの像面側の光学素子２の近傍に配置されている圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して、投影光学系ＰＬの像面側の気体を排出する（負圧化する）ことができる。すなわち、圧力調整用液体回収部９２及び圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを含む圧力調整機構９０は、投影光学系ＰＬの像面側の気体を排出（排気）する排出（排気）手段としての機能を有している。なお、圧力調整機構９０とは別に、排気機構を設けてもよい。

【0112】

流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、凹部７８内に形成された平坦部７８Ｂには、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して非走査方向（Ｙ軸方向）両側のそれぞれに、圧力調整用液体供給口（圧力調整用供給口）９７Ａ、９７Ｂが設けられている。圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂは、流路形成部材７０の内部に形成されている供給流路９４Ａ、９４Ｂの他端部のそれぞれに接続されている。そして、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂのそれぞれは、供給流路９４Ａ、９４Ｂ、及び供給管９３Ａ、９３Ｂを介して圧力調整用液体供給部９１に接続されている。圧力調整用液体供給部９１が駆動されることにより、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂを介して液体ＬＱを供給することができる。

【0113】

圧力調整用供給口９７Ａは、流路形成部材７０の下面７０Ａに形成された凹部７８のうち、投影領域ＡＲ１に対して非走査方向一方側（−Ｙ側）に設けられ、圧力調整用供給口９７Ｂは、他方側（＋Ｙ側）に設けられている。そして、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂは投影光学系ＰＬによる投影領域ＡＲ１の近くに設けられ、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂよりも近くに配置されている。

【0114】

そして、液体供給口１３Ａ、１３Ｂは、投影領域ＡＲ１、圧力調整用供給口９７（９７Ａ、９７Ｂ）、及び圧力調整用回収口９８（９８Ａ、９８Ｂ）を囲むように設けられている。

【0115】

なお、本実施形態においては、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂの外側に設けられているが、内側に設けられてもよいし、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂと圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂとが近接して設けられていてもよい。あるいは、例えば圧力調整用供給口９７Ａ、９７ＢをＸ軸方向（又はＹ軸方向）に関して投影領域ＡＲ１の両側のそれぞれに設け、圧力調整用回収口９８Ａ、９８ＢをＹ軸方向（又はＸ軸方向）に関して投影領域ＡＲ１の両側のそれぞれに設けてもよい。この場合、投影領域ＡＲ１に対する圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂの距離と、投影領域ＡＲ１に対する圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂの距離とは、異なっていてもよいし、ほぼ等しくてもよい。

【0116】

図５は図３のＡ−Ａ断面矢視図、図６は図３のＢ−Ｂ断面矢視図である。図５に示すように、供給流路１４Ａ、１４Ｂのそれぞれは、その一端部を供給管１２Ａ、１２Ｂに接続しており、他端部を液体供給口１３Ａ、１３Ｂに接続している。また、供給流路１４Ａ、１４Ｂのそれぞれは、水平流路部１４ｈと鉛直流路部１４ｓとを有している。液体供給部１１より供給管１２Ａ、１２Ｂを介して供給された液体ＬＱは、供給流路１４Ａ、１４Ｂに流入し、水平流路部１４ｈをほぼ水平方向（ＸＹ平面方向）に流れた後、ほぼ直角に曲げられて鉛直流路部１４ｓを鉛直方向（−Ｚ方向）に流れ、液体供給口１３Ａ、１３Ｂより基板Ｐの上方より基板Ｐ上に供給される。

【0117】

回収流路２４Ａ、２４Ｂのそれぞれは、その一端部を回収管２２Ａ、２２Ｂに接続しており、他端部を液体回収口２３Ａ、２３Ｂに接続している。また、回収流路２４Ａ、２４Ｂのそれぞれは、水平流路部２４ｈと鉛直流路部２４ｓとを有している。真空系を有する第１液体回収部２１の駆動により、基板Ｐ上の液体ＬＱは、その基板Ｐの上方に設けられている液体回収口２３Ａ、２３Ｂを介して回収流路２４Ａ、２４ｂに鉛直上向き（＋Ｚ方向）に流入し、鉛直流路部２４ｓを流れる。このとき、液体回収口２３Ａ、２３Ｂからは、基板Ｐ上の液体ＬＱとともにその周囲の気体（空気）も流入（回収）される。回収流路２４Ａ、２４Ｂに＋Ｚ方向に流入した液体ＬＱは、ほぼ水平方向に流れの向きを変えられた後、水平流路部２４ｈをほぼ水平方向に流れる。その後、回収管２２Ａ、２２Ｂを介して第１液体回収部２１に吸引回収される。

【0118】

回収流路４４Ａ、４４Ｂのそれぞれは、その一端部を回収管４２Ａ、４２Ｂに接続しており、他端部を補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂに接続している。また、回収流路４４Ａ、４４Ｂのそれぞれは、水平流路部４４ｈと鉛直流路部４４ｓとを有している。真空系を有する第２液体回収部４１の駆動により、基板Ｐ上の液体ＬＱは、補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂを介して回収流路４４Ａ、４４ｂに鉛直上向き（＋Ｚ方向）に流入し、鉛直流路部４４ｓを流れる。このとき、補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂからは、基板Ｐ上の液体ＬＱとともにその周囲の気体（空気）も流入（回収）される。回収流路４４Ａ、４４Ｂに＋Ｚ方向に流入した液体ＬＱは、ほぼ水平方向に流れの向きを変えられた後、水平流路部４４ｈをほぼ水平方向に流れる。その後、回収管４２Ａ、４２Ｂを介して第２液体回収部４１に吸引回収される。

【0119】

流路形成部材７０と投影光学系ＰＬの光学素子２との間には間隙部Ｇが設けられている。間隙部Ｇは、投影光学系ＰＬの光学素子２と流路形成部材７０とを振動的に分離するために設けられたものである。また、流路形成部材７０を含む液体供給機構１０、第１液体回収機構２０、及び第２液体回収機構４０と、投影光学系ＰＬとはそれぞれ別の支持機構で支持されており、振動的に分離されている。これにより、流路形成部材７０を含む液体供給機構１０、第１液体回収機構２０、及び第２液体回収機構４０で発生した振動が、投影光学系ＰＬ側に伝達することを防止している。

【0120】

また、間隙部Ｇを形成する流路形成部材７０の内側面７０Ｔ、及び光学素子２の側面２Ｔのそれぞれは撥液性となっている。具体的には、内側面７０Ｔ及び側面２Ｔのそれぞれは、撥液処理を施されることによって撥液性を有している。撥液処理としては、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。また、表面処理のための膜は、単層膜であってもよいし複数の層からなる膜であってもよい。一方、上述したように、投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａ、及び第１、第２光学部材８３、８４の下面を含む流路形成部材７０の下面（液体接触面）７０Ａは親液性（親水性）を有している。

【0121】

流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、投影領域ＡＲ１に対して液体供給口１３Ａ、１３Ｂの外側には溝部１３０が形成されている。液体回収口２３Ａ、２３Ｂは、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち溝部１３０の内部に形成されている。溝部１３０は、流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて液体回収口２３に沿うように形成されているとともに、図４及び６から分かるように、第１、第２光学部材８３、８４の下面においても連続して形成されており、投影領域ＡＲ１を囲むように環状に形成されている。また、投影領域ＡＲ１に対して溝部１３０の外側には環状の壁部１３１が形成されている。壁部１３１は基板Ｐ側に突出する凸部である。本実施形態において、壁部１３１の下面１３１Ａと基板Ｐとの距離は、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａと基板Ｐとの距離Ｄとほぼ同じである。壁部１３１は、溝部１３０を含む壁部１３１の内側の領域の少なくとも一部に液体ＬＱを保持可能である。

【0122】

図７は液体供給口１３Ａ、１３Ｂ、液体回収口２３Ａ、２３Ｂ、溝部１３０、及び壁部１３１の位置関係を示す平面図である。液体供給口１３Ａ、１３Ｂから供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの光学素子２と基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を形成するとともに、壁部１３１の内側の領域である溝部１３０の一部を満たし、予備液浸領域ＡＲ３を形成する。なお、溝部１３０の全てが常に液体ＬＱで満たされるわけではなく、その一部が液体ＬＱで満たされて、予備液浸領域ＡＲ３が形成される。このように、液体回収口２３Ａ、２３Ｂの外側に壁部１３１を設けて液体回収口２３Ａ、２３Ｂを含むように溝部（バッファ部）１３０を形成したことにより、液浸領域ＡＲ２の外側に液体ＬＱを保持する予備液浸領域ＡＲ３が形成される。ここで、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱと予備液浸領域ＡＲ３の液体ＬＱとは密接しており、液体ＬＱは液浸領域ＡＲ２と予備液浸領域ＡＲ３との間を行き来（流通）可能である。光学素子２等と同様、壁部１３１及び溝部１３０の表面は親液性であるので、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱと予備液浸領域ＡＲ３の液体ＬＱとは分離することなく連続する。

【0123】

液体供給機構１０から基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの光学素子２Ａと基板Ｐとの間を液体ＬＱで満たして投影領域ＡＲ１を覆うように液浸領域ＡＲ２を形成する。更に、液浸領域ＡＲ２が形成された後も、液体ＬＱが供給され続けることにより、液浸領域ＡＲ２の外側領域の一部にも液体ＬＱが満たされて予備液浸領域ＡＲ３が形成される。そして、液浸領域ＡＲ２及び予備液浸領域ＡＲ３を形成した後、第１液体回収機構２０を駆動し、液体ＬＱの供給量と回収量とが略同一あるいは供給量が回収量をやや上回る程度に設定し、その状態を維持する。このようにして、露光開始時には、例えば、液浸領域ＡＲ２を形成する液体ＬＱの約１０〜２０％程度以上と同量の液体ＬＱで予備液浸領域ＡＲ３が形成される。

【0124】

図８は走査露光時における予備液浸領域ＡＲ３の挙動を示す模式図である。図２との関係で説明したように、基板Ｐの走査露光時（ステップ移動及びスキャン移動）には、投影光学系ＰＬに対して基板ＰがＸＹ方向に移動する。投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａ、すなわち液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは、基板Ｐの移動に引きずられて、基板Ｐの移動方向に沿う方向に移動する。特に走査露光時には、基板Ｐが高速移動（例えば、４００ｍｍ／秒程度）するので、液体ＬＱの移動量が大きくなる。この場合、液体ＬＱが基板Ｐとともに移動すると、投影光学系ＰＬの下面２Ａの一部（基板Ｐの移動方向の後方側）において、液体ＬＱの剥離が発生して液浸領域ＡＲ２が良好に形成されず、露光精度の劣化を引き起こす可能性がある。ところが、液浸領域ＡＲ２の外側に更に予備液浸領域ＡＲ３を設けることで、基板Ｐが移動すると、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐの移動方向前方側の予備液浸領域ＡＲ３に流れ込む。それと同時に、基板Ｐの移動方向後方側の予備液浸領域ＡＲ３の液体ＬＱが液浸領域ＡＲ２に流れ込む。すなわち、予備液浸領域ＡＲ３が液浸領域ＡＲ２の予備タンクとして機能し、基板Ｐの移動に伴って、液浸領域ＡＲ２から溢れた液体ＬＱを回収し、一方では液浸領域ＡＲ２に向けて液体ＬＱを供給する。これにより、液体ＬＱの流出を防止するとともに、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの不足を補い、常に液浸領域ＡＲ２を液体ＬＱで満たすことができる。そして、予備液浸領域ＡＲ３が形成される領域、すなわち壁部１３１に囲まれた領域は、全領域が完全に液体ＬＱで満たされないので、液浸領域ＡＲ２から予備液浸領域ＡＲ３に回収された液体ＬＱが壁部１３１の外側に漏れだすことなく、壁部１３１に囲まれた領域内に留まることができる。

【0125】

また、基板Ｐの移動方向が反転した場合等には、予備液浸領域ＡＲ３に回収された液体ＬＱが液浸領域ＡＲ２に戻され、一方、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが予備液浸領域ＡＲ３に戻されるように移動する。また、基板Ｐが非走査方向に往復移動する場合や、走査方向の移動と非走査方向の移動を繰り返すような場合であっても、同様に液体ＬＱは、液浸領域ＡＲ２と予備液浸領域ＡＲ３との間で行き来して、常に液浸領域ＡＲ２を液体ＬＱで満たすことができる。

【0126】

なおここでは、壁部１３１の下面１３１Ａと基板Ｐとの距離は、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａと基板Ｐとの距離Ｄとほぼ同じであるが、異なっていてもよい。例えば、壁部１３１の下面１３１Ａと基板Ｐとの距離を、光学素子２の下面２Ａと基板Ｐとの距離Ｄよりも小さくなるようにしてもよいし、その逆の関係にしてもよい。なお、壁部１３１の下面１３１Ａと基板Ｐとの距離は、できるだけ近い（狭い）方が好ましい。距離が近いほど液体ＬＱの表面張力により液体ＬＱを確実に保持でき、外側への液体ＬＱの流出を防止できることができる。一方、壁部１３１の下面１３１Ａと基板Ｐとの距離が近いほど、基板Ｐなどと干渉する不都合が発生する可能性が高くなるので、本実施形態のように、壁部１３１の下面１３１Ａが投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａとほぼ同じ位置（Ｚ方向）となるように形成することにより、上記不都合の発生を回避できる。

【0127】

同様に、図５や図６に示したように、流路形成部材７０の下面７０Ａにおいて、投影領域ＡＲ１に対して壁部１３１の外側には第２壁部１３２及び第３壁部１３３が形成されており、第２壁部１３２及び第３壁部１３３の間に形成された溝部１３４に、補助液体回収部４３Ａ、４３Ｂが設けられている。これら第２、第３壁部１３２、１３３によって、基板Ｐの外側への液体ＬＱの流出を更に確実に防止することができる。

【0128】

図６に示すように、流路形成部材７０の下面７０Ａには凹部７８が形成されており、凹部７８内に形成された平坦部７８Ｂは、投影光学系ＰＬの光学素子２の液体接触面２Ａ、及び第１、第２光学部材８３、８４の下面より高く（基板Ｐに対して遠く）なっている。
つまり、流路形成部材７０の凹部７８における平坦部７８Ｂと第１、第２光学部材８３、８４との間に段差部が形成されているとともに、流路形成部材７０の凹部７８における下面と光学素子２の液体接触面２Ａとの間にも段差部が形成されている。すなわち、流路形成部材７０の下面７０Ａのうちで凹部７８内の平坦部７８Ｂが、鉛直方向（Ｚ方向）に関して、最も高い位置に形成され、かつその平坦部７８Ｂは、鉛直方向（Ｚ方向）に関して、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａよりも高い位置に形成されている。流路形成部材７０の下面７０Ａに凹部７８を設けない構成の場合、すなわち流路形成部材７０の下面７０Ａと光学素子２の下面（液体接触面）２Ａと第１、第２光学部材８３、８４の下面とが面一の場合、フォーカス・レベリング検出系８０の検出光Ｌａを所定の入射角θで基板Ｐの所望領域（この場合、投影領域ＡＲ１）に照射しようとすると、検出光Ｌａの光路上に例えば流路形成部材７０が配置されて検出光Ｌａの照射が妨げられたり、あるいは検出光Ｌａの光路を確保するために入射角θや投影光学系ＰＬの光学素子２の下面（液体接触面）２Ａと基板Ｐ表面との距離（ワーキングディスタンス）Ｄを変更しなければならないなどの不都合が生じる。しかしながら、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、フォーカス・レベリング検出系８０を構成する第１、第２光学部材８３、８４に連続するように凹部７８を設けたことにより、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面（液体接触面）２Ａと基板Ｐ表面との距離Ｄを所望の値に保ちつつ、フォーカス・レベリング検出系８０の検出光Ｌａの光路を確保して基板Ｐ上の所望領域に検出光Ｌａを照射することができる。

【0129】

図９は第１〜第４部材７１〜７４によって形成される流路形成部材７０のうち第４部材７４を除いた状態を示す斜視図である。図９に示すように、第３部材７３のうち投影光学系ＰＬの−Ｘ側及び＋Ｘ側のそれぞれには、供給流路１４Ａのうち鉛直流路１４ｓを形成する貫通穴であるスリット部が形成されている。また、不図示ではあるが、第２部材７２には第３部材７３と接続したときに前記スリット部と接続されるスリット部が形成されており、第１部材７１にも同様のスリット部が形成されている。そして、第１〜第３部材７１〜７３を接続して前記スリット部どうしを接続することにより、鉛直流路１４ｓが形成される。また、第３部材７３の上面には、供給管１２Ａ、１２Ｂのそれぞれと鉛直流路部１４ｓとを接続する水平流路部１４ｈを形成するテーパ状溝部が形成されている。水平流路部１４ｈを形成するテーパ状溝部は、供給管１２Ａ、１２Ｂに対する接続部から鉛直流路部１４ｓに向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。このように、水平流路部１４ｈをテーパ状に形成することで、液体供給部１１から供給管１２Ａ、１２Ｂを介して供給された液体ＬＱは水平流路部１４ｈにおいてＹ軸方向に十分に拡がった後、垂直流路部１４ｓを介して基板Ｐ上に供給されるため、基板Ｐ上の広い領域に同時に液体ＬＱを供給することができる。

【0130】

図１０は第１〜第４部材７１〜７４によって形成される流路形成部材７０のうち第１、第２部材７１及び７２部材を除いた状態を下面７０Ａ側から見た斜視図である。図１０に示すように、第３部材７３のうち投影光学系ＰＬの−Ｘ側及び＋Ｘ側のそれぞれには、回収流路２４Ａのうち鉛直流路２４ｓを形成する貫通穴であるスリット部が形成されている。また、不図示ではあるが、第２部材７２には第３部材７３と接続したときに前記スリット部と接続されるスリット部が形成されており、第１部材７１にも同様のスリット部が形成されている。そして、第１〜第３部材７１〜７３を接続して前記スリット部どうしを接続することにより、鉛直流路２４ｓが形成される。また、第３部材７３の下面には、回収管２２Ａ、２２Ｂのそれぞれと鉛直流路部２４ｓとを接続する水平流路部２４ｈを形成するテーパ状溝部が形成されている。水平流路部２４ｈを形成するテーパ状溝部は、鉛直流路部２４ｓから回収管２２Ａ、２２Ｂに対する接続部に向かって水平方向に漸次窄まるように形成されている。このように、水平流路部２４ｈをテーパ状に形成することで、Ｙ軸方向を長手方向とする液体回収口２３Ａ、２３Ｂでの液体回収力分布が均一化され、基板Ｐ上の広い領域の液体ＬＱを液体回収口２３Ａ、２３Ｂを介して同時に回収することができる。

【0131】

次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について図１１に示す模式図を参照しながら説明する。

【0132】

マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされた後、基板Ｐの走査露光処理を行うに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体供給動作を開始する。液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０の液体供給部１１から供給された液体ＬＱは、図１１（ａ）に示すように、供給管１２Ａ、１２Ｂを流通した後、供給流路１４Ａ、１４Ｂを介して液体供給口１３Ａ、１３Ｂより基板Ｐ上に供給される。

【0133】

制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０を使って基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給を開始するときに、圧力調整機構９０のうち、真空系を有する圧力調整用液体回収部９２を駆動する。真空系を有する圧力調整用液体回収部９２が駆動されることにより、投影光学系ＰＬの像面側の光学素子２近傍に設けられている圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して、投影光学系ＰＬの像面側近傍の空間の気体が排出され、その空間が負圧化される。このように、制御装置ＣＯＮＴは、圧力調整機構９０の圧力調整用液体回収部９２を駆動し、液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂよりも投影光学系ＰＬによる投影領域ＡＲ１の近くに配置された圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して、投影光学系ＰＬの像面側の気体の排出を行いながら、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体供給機構１０による液体供給を開始する。

【0134】

投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の近くに配置された圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して投影光学系ＰＬの像面側の気体の排出を行いながら、液体供給機構１０による液体ＬＱの供給を行うことにより、その圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂ近傍が負圧化されるので、供給された液体ＬＱはその負圧化された負圧化領域（空間）に円滑に配置される。圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂは液体供給口１３Ａ、１３Ｂより投影領域ＡＲ１の近くに設けられているので、投影領域ＡＲ１を液体ＬＱで良好に覆うことができる。

【0135】

特に、本実施形態においては、投影光学系ＰＬの像面側には流路形成部材７０の凹部７８が形成されているため、液浸領域ＡＲ２を形成するために液体ＬＱを供給した際、供給した液体ＬＱが凹部７８に入り込まず、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ中に気泡などの気体部分が生成される可能性が高くなる。気体部分が生成されると、その気体部分によって、基板Ｐ上にパターン像を形成するための露光光ＥＬが基板Ｐ上に到達しない、あるいは基板Ｐ上にパターン像を形成するための露光光ＥＬが基板Ｐ上の所望の位置に到達しない、あるいは例えばフォーカス・レベリング検出系８０の検出光Ｌａが基板Ｐ上や受光部８２に到達しない、あるいは検出光Ｌａが基板Ｐ上の所望の位置に到達しないなどの現象が生じ、露光精度及び計測精度の劣化を招く。ところが、投影光学系ＰＬの像面側の気体を排出しながら液体供給機構１０による液体供給を開始することで、前記凹部７８に液体ＬＱを円滑に配置することができる。したがって、投影光学系ＰＬの像面側に形成される液浸領域ＡＲ２に気体部分が生成される不都合を防止することができ、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。特に本実施形態では、排気機構の排気口を構成する圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを凹部７８の内側であって、流路形成部材７０の下面７０Ａの最も高い位置に設けたので、液体ＬＱをより円滑に凹部７８に配置することができる。また、排気機構の排気口を構成する圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを投影光学系ＰＬの光学素子２の下面２Ａよりも高い位置に設けたので、光学素子２の下面２Ａに気体が残ってしまう不都合も防止できる。

【0136】

そして、基板Ｐ上に供給された液体ＬＱによって、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２が形成される。ここで、供給管１２Ａ、１２Ｂを流通した液体ＬＱはスリット状に形成された供給流路１４Ａ、１４Ｂ及び液体供給口１３Ａ、１３Ｂの幅方向に拡がり、基板Ｐ上の広い範囲に供給される。液体供給口１３Ａ、１３Ｂから基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの先端部（光学素子２）の下端面と基板Ｐとの間に濡れ拡がるように供給され、投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に、基板Ｐよりも小さく且つ投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０のうち投影領域ＡＲ１のＸ軸方向（走査方向）両側に配置された液体供給口１３Ａ、１３Ｂのそれぞれより、投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体ＬＱの供給を同時に行う。

【0137】

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の駆動と並行して、第１液体回収機構２０の第１液体回収部２１を駆動し、図１１（ｂ）に示すように基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは、上述したように、液体供給機構１０及び第１液体回収機構２０の駆動を制御して、液浸領域ＡＲ２とともに予備液浸領域ＡＲ３も形成する。

【0138】

液浸領域ＡＲ２が形成された後、制御装置ＣＯＮＴは、圧力調整機構９０の圧力調整用液体回収部９２による投影光学系ＰＬの像面側の気体排出動作を停止する。

【0139】

制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給と並行して、第１液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する。このとき、液体供給機構１０は走査方向に関して投影領域ＡＲ１の両側から液体供給口１３Ａ、１３Ｂを介して液体ＬＱの供給を同時に行っているので、液浸領域ＡＲ２は均一且つ良好に形成されている。

【0140】

本実施形態において、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐに対して液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の流量制御器１６Ａ、１６Ｂを使って単位時間あたりの液体供給量を調整し、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光中に、走査方向に関して投影領域ＡＲ１の一方側から供給する液体量（単位時間あたりの液体供給量）を、他方側から供給する液体量と異ならせる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、走査方向に関して投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定する。

【0141】

例えば、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＡＲ１に対して−Ｘ側（すなわち液体供給口１３Ａ）からの液体量を、＋Ｘ側（すなわち液体供給口１３Ｂ）からの液体量より多くし、一方、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側からの液体量を、−Ｘ側からの液体量より多くする。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの移動方向に応じて、液体供給口１３Ａ、１３Ｂからのそれぞれの単位時間あたりの液体供給量を変える。

【0142】

基板Ｐを液浸露光中、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力は圧力センサ１２０により常時モニタされている。圧力センサ１２０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの液浸露光中に、圧力センサ１２０の検出結果に基づいて、液体供給機構１０から基板Ｐ上に供給された液体ＬＱの圧力を圧力調整機構９０を使って調整する。

【0143】

制御装置ＣＯＮＴは、圧力調整機構９０の圧力調整用液体供給部９１及び圧力調整用液体回収部９２を使って基板Ｐ上に対する液体ＬＱの追加、又は基板Ｐ上の液体ＬＱの一部回収を行うことによって、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減するように液体ＬＱの圧力を調整する。

【0144】

例えば、圧力センサ１２０の検出結果に基づいて、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力が予め設定されている所定値に対して低いと判断したとき、あるいは液浸領域ＡＲ２の圧力が液浸領域ＡＲ２の外の圧力（大気圧）より低い（負圧である）と判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減するように、つまりその液体ＬＱの圧力が所定値になるように、圧力調整用液体供給部９１を駆動し、図１１（ｂ）に示すように、圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂを介して、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに更に液体ＬＱを追加する。液体ＬＱが追加されることにより、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力が上昇して前記所定値となる。これにより、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が低減される。

【0145】

逆に、圧力センサ１２０の検出結果に基づいて、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力が予め設定されている所定値に対して高いと判断したとき、あるいは液浸領域ＡＲ２の圧力が液浸領域ＡＲ２の外の圧力（大気圧）より高い（陽圧である）と判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減するように、つまりその液体ＬＱの圧力が所定値になるように、圧力調整用液体回収部９２を駆動し、図１１（ｃ）に示すように、圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの一部を回収する。液体ＬＱの一部が回収されることにより、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力が下降して前記所定値となる。これにより、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が低減される。

【0146】

このように、圧力調整機構９０で液体供給機構１０から供給された液体ＬＱの圧力を調整することで、例えば液体ＬＱの圧力変動に伴う基板Ｐや基板ステージＰＳＴの変形、あるいは投影光学系ＰＬの光学素子２の変位や振動の発生を防止することができる。したがって、高い露光精度及び計測精度を得ることができる。

【0147】

特に、本実施形態においては、投影光学系ＰＬの像面側の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接する流路形成部材７０に凹部７８が設けられており、その凹部７８においては液体ＬＱの圧力変動が生じやすい。また、基板Ｐを走査移動することによって液体ＬＱが移動するため、圧力変動は顕著となる。そこで、その凹部７８の内側に、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力調整をするために液体ＬＱを追加する圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂを設けるとともに、液体ＬＱの一部を回収する圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを設けたので、上記凹部７８で生じる圧力変動を効果的に低減することができ、また圧力調整を良好に行うことができる。

【0148】

また、基板Ｐ上の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを第１液体回収機構２０の液体回収口２３Ａ、２３Ｂを介して回収しきれなかった場合、その回収しきれなかった液体ＬＱは液体回収口２３Ａ、２３Ｂの外側に流出するが、図１１（ｄ）に示すように、第２液体回収機構４０の補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂを介して回収されるので、液体ＬＱの流出を防止することができる。また、第１液体回収機構２０に何らかの異常が生じて液体回収動作不能となった場合や、液体供給機構１０に何らかの異常が生じて誤作動し、大量に液体ＬＱが供給されてしまって第１液体回収機構２０だけでは液体ＬＱを回収しきれない場合でも、第２液体回収機構４０で液体ＬＱを回収することができ、液体ＬＱの流出を防止することができる。したがって、流出した液体ＬＱに起因する機械部品等の錆びや駆動系の漏電の発生、あるいは流出した液体ＬＱの気化による基板Ｐの置かれている環境変動を防止することができ、露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。この場合、第２液体回収機構４０にマスフローコントローラ等を設けておき、第２液体回収機構４０で液体ＬＱが回収されたときに、液体供給機構１０からの液体供給を止めるようにしてもよい。

【0149】

また、図１に示したように、第２液体回収機構４０は無停電電源１００Ｂを有しており、第１液体回収機構２０を含む露光装置ＥＸ全体の駆動源である商用電源１００Ａが停電などの異常を生じても、第２液体回収機構４０に対する電力の供給は無停電電源１００Ｂに切り替わるので、第２液体回収機構４０で液体ＬＱを良好に回収することができる。したがって、液体ＬＱの流出を防止することができ、また、基板Ｐ上に残留した液体ＬＱを放置せずに第２液体回収機構４０で回収できるので、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴ周辺の機械部品の錆びや故障、あるいは基板Ｐの置かれている環境変動等といった不都合の発生を防止することができる。

【0150】

例えば商用電源１００Ａが停電したとき、無停電電源１００Ｂは、第２液体回収機構２４０を構成する例えば真空系の電力駆動部、気液分離器の電力駆動部等に対してそれぞれ電力を供給する。具体的には、商用電源１００Ａが停電したとき、無停電電源１００Ｂは、第２液体回収機構４０に対する電力供給を、例えば内蔵バッテリに切り替えて無瞬断給電する。その後、無停電電源１００Ｂは、長時間の停電に備えて、内蔵発電機を起動し、第２液体回収機構４０に対する電力供給をバッテリから発電機に切り替える。こうすることにより、商用電源１００Ａが停電しても、第２液体回収機構４０に対する電力供給が継続され、第２液体回収機構４０による液体回収動作を維持することができる。なお、無停電電源１００Ｂとしては上述した形態に限られず、公知の無停電電源を採用することができる。また、本実施形態では、商用電源１００Ａが停電したときのバックアップ電源として無停電電源装置を例にして説明したが、もちろん、バックアップ電源としてバックアップ用バッテリを用い、商用電源１００Ａの停電時に、そのバッテリに切り替えるようにしてもよい。

【0151】

また、商用電源１００Ａが停電したとき、無停電電源１００Ｂは、第３液体回収機構６０に対しても電力の供給を行うようにしてもよい。こうすることにより、例えば液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２の一部がプレート部材５６上に配置されている状態のときに商用電源１００Ａが停電して、基板Ｐの外側に液体ＬＱが流出しても、第３液体回収機構６０はその流出した液体ＬＱを回収することができる。なお、商用電源１００Ａが停電したとき、無停電電源１００Ｂは、基板Ｐを保持する基板ステージＰＳＴの吸着機構に電力を供給するようにしてもよい。こうすることにより、商用電源１００Ａが停電した場合であっても基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）による基板Ｐの吸着保持を維持することができるので、停電によってＺチルトステージ５２に対する基板Ｐの位置ずれが生じない。したがって、停電復帰後において露光動作を再開する場合の露光処理再開動作を円滑に行うことができる。

【0152】

また、商用電源１００Ａの停電時に、無停電電源１００Ｂは、露光装置ＥＸを構成する各機構（装置）のうち、第２液体回収機構４０以外の機構に電力（駆動力）を供給するようにしてもよい。例えば商用電源１００Ａの停電時に、第２液体回収機構４０に加えて、第１液体回収機構１０に対しても電力を供給することで、液体ＬＱの流出を更に確実に防止することができる。

【0153】

なお、液体供給機構１０の供給管１２にノーマルクローズ方式のバルブを設けておき、商用電源１００Ａが停電したとき、そのノーマルクローズ方式のバルブが供給管１２の流路を機械的に遮断するようにしてもよい。こうすることにより、商用電源１００Ａの停電後において、液体供給機構１０から基板Ｐ上に液体ＬＱが漏出する不都合がなくなる。

【0154】

ところで、基板Ｐ表面（液体接触面）の材料特性に応じて、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が変化する。具体的には基板Ｐ表面と液体ＬＱとの親和性、更に具体的には基板Ｐの液体ＬＱに対する接触角に応じて、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力が変化する。基板Ｐ表面の材料特性は、その基板Ｐ表面に塗布される感光材や、その感光材上に塗布される例えば感光材を保護する保護膜などの所定の膜に応じて変化する。圧力調整機構９０は、基板Ｐ表面と液体ＬＱとの親和性を考慮して液体ＬＱの圧力調整を行うことができる。例えば基板Ｐ表面が親液性の場合には、その液体ＬＱは基板Ｐ上において濡れ拡がろうとするため、基板Ｐ上での液体ＬＱの圧力は低下する（負圧化する）。したがって、基板Ｐ表面が親液性の場合には、圧力調整機構９０は圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂを介して液体ＰＱの追加を行い、基板Ｐ上の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力を上昇させて、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減させる。一方、基板Ｐ表面が撥液性の場合には、基板Ｐ上での液体ＬＱの圧力は上昇する（陽圧化する）。したがって、基板Ｐ表面が撥液性の場合には、圧力調整機構９０は圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂを介して液体ＰＱの一部回収を行い、基板Ｐ上の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力を下降させて、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減させる。

【0155】

そして、液体ＬＱの基板Ｐ上での圧力は、基板Ｐの液体ＬＱに対する親和性（接触角）に応じた値となるため、基板Ｐの液体ＬＱに対する親和性（接触角）を予め求めておき、その求めた結果に基づいて基板Ｐ上での液体ＬＱの圧力を予め実験又はシミュレーションによって求めておき、その求めた圧力に関する情報を制御装置ＣＯＮＴ（あるいはこれに接続する記憶装置）に記憶しておくことにより、上記圧力センサ１２０を用いなくても、制御装置ＣＯＮＴは、前記圧力に関する情報に基づいて、液体ＬＱの圧力を調整するための調整量（圧力調整用供給口９７から供給する単位時間あたりの液体供給量又は圧力調整用回収口９８を介して回収する単位時間あたりの液体回収量）を求め、その求めた調整量に基づいて、液体ＬＱの追加又は一部回収を行うことができる。

【0156】

なおここでは、基板Ｐの表面（液体接触面）の液体ＬＱに対する親和性（接触角）を考慮して液体ＬＱの圧力調整が行われるように説明したが、基板Ｐ上の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力調整を、流路形成部材７０の下面（液体接触面）７０Ａや投影光学系ＰＬの光学素子２の下面（液体接触面）２Ａの液体ＬＱに対する親和性（接触角）を考慮して行うようにしてもよい。なお、光学素子２や流路形成部材７０の液体ＬＱに対する親和性は大きく変化せず、一方、基板Ｐの液体ＬＱに対する親和性は使用する感光材などに応じて例えばロット毎に変化するため、実際には、光学素子２や流路形成部材７０の液体ＬＱに対する親和性は考慮しなくても、基板Ｐ表面の液体ＬＱに対する親和性を考慮することで、液体ＬＱの圧力調整を良好に行うことができる。

【0157】

なお、上述した実施形態においては、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を基板Ｐ上に形成する場合について説明したが、図２を参照して説明したような、基準部材３００の上面３０１に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成する場合もある。そして、その上面３０１上の液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して各種計測処理を行う場合がある。その場合、圧力調整機構９０は、基準部材３００上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基準部材３００に及ぼす力を低減するように液体ＬＱの圧力調整を行うことができる。このとき、圧力調整機構９０は、基準部材３００の上面３０１と液体ＬＱとの親和性を考慮して、液体ＬＱの圧力調整を行うことができる。同様に、圧力調整機構９０は、照度ムラセンサ４００の上板４０２の上面４０１や、空間像計測センサ５００の上板５０２の上面５０１等に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が形成されたときにも、液体ＬＱが上板４０２や上板５０２に及ぼす力を低減するように、液体ＬＱの圧力調整を行うことができる。更には、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上面に液浸領域ＡＲ２を形成する構成も考えられ、その場合、圧力調整機構９０は、液体ＬＱが基板ステージＰＳＴに及ぼす力を低減するように圧力調整を行うことができる。

【0158】

なお、上述した実施形態においては、圧力調整機構９０は、基板Ｐ上に形成された液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの圧力調整動作を基板Ｐの液浸露光中に行っているが、基板Ｐを液浸露光する前や後に行ってもよい。

【0159】

なお上述した実施形態においては、圧力調整用供給口９７と圧力調整用回収口９８とは互いに独立した口であるが、液体供給部９１及び液体回収部９２が１つの口を兼用し、その１つの口を介して液体供給及び回収を行ってもよい。

【0160】

上述した実施形態において、複数（２つ）並べて設けられた圧力調整用供給口９７Ａ、９７Ｂのそれぞれからの単位時間あたりの液体供給量を、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減するように、例えば基板Ｐの移動方向や走査速度に応じて互いに異なる値にしてもよい。同様に、複数並んだ圧力調整用回収口９８Ａ、９８Ｂのそれぞれを介した単位時間あたりの液体回収量を互いに異なる値にしてもよい。

【0161】

なお、上述した実施形態においては、圧力調整用供給口９７及び圧力調整用供給口９８は、非走査方向（Ｙ軸方向）に２つずつ並べて設けられているが、走査方向（Ｘ軸方向）に関して複数並べで設けてもよい。Ｘ軸方向に関して複数並べて設ける場合、投影領域ＡＲ１を挟んでその両側にそれぞれ設けることができる。この場合においても、液体ＬＱ圧力調整を行うときに、Ｘ軸方向に複数並んだ圧力調整用供給口９７のそれぞれからの液体供給量を、液体ＬＱが基板Ｐに及ぼす力を低減するように、例えば基板Ｐの走査方向や走査速度に応じて互いに異なる値にしてもよい。同様に、Ｘ軸方向に複数並んだ圧力調整用回収口９８それぞれからの液体回収量を互いに異なる値にしてもよい。

【0162】

また、上述した実施形態においては、圧力調整用供給口９７及び圧力調整用回収口９８はそれぞれ２つずつ設けられているが、１つずつでもよいし、２つ以上の任意の複数箇所に設けられてもよい。また、圧力調整用供給口９７及び圧力調整用回収口９８の形状は円形状に限られず、例えば矩形状や多角形状、円弧状、所定方向を長手方向とするスリット状であってもよい。

【0163】

また上述した実施形態においては、圧力センサ１２０は１つ設けられている構成であるが、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱに接する位置において任意の複数箇所のそれぞれに設けてもよい。その場合、複数の圧力センサ１２０それぞれの出力に基づいて、複数の圧力調整用供給口９７（９７Ａ、９７Ｂ）それぞれからの液体供給量を互いに異なる値にしてもよい。同様に、複数の圧力センサ１２０それぞれの出力に基づいて、複数の圧力調整用回収口９８（９８Ａ、９８Ｂ）それぞれを介した液体回収量を互いに異なる値にしてもよい。

【0164】

また、上述した実施形態においては、液体ＬＱの供給又は回収を行って、液体ＬＱの圧力調整を行っているが、液体ＬＱの接触角を調整するようにしてもよい。

【0165】

なお、上述した実施形態において、液体供給口１３、液体回収口２３、及び補助液体回収口４３や、それらに接続される供給流路１４、回収流路２４、及び回収流路４４などに、スポンジ状部材や多孔質セラミックスなどからなる多孔質体を配置してもよい。

【0166】

なお、上述した実施形態においては、基板Ｐの露光中に、液体供給口１３Ａ、１３Ｂの両方から液体ＬＱを供給するようにしているが、どちらか一方から供給するようにしてもよい。また、液体供給機構１０（液体供給口１３Ａ、１３Ｂ）を省略して、圧力調整用供給口９７からの液体ＬＱの供給のみで液浸領域ＡＲ２を形成するようにしてもよい。

【0167】

以下、本発明の別の実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。

【0168】

図１２は流路形成部材７０及びその流路形成部材７０に取り付けられたフォーカス・レベリング検出系８０の光学系を構成する第１、第２光学部材の別の実施形態を示す図である。図１２において、第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａのそれぞれはプリズムによって構成されており、プリズムからなる第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａによって、フォーカス・レベリング検出系８０の検出光Ｌａの進行方向の向きが変えられるようになっている。本実施形態においては、第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａのそれぞれは平行シフトプリズム、具体的には菱形プリズムによって構成されており、入射した検出光Ｌａを平行移動する。

【0169】

第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａのそれぞれは、流路形成部材７０の内側面７０Ｔに取り付けられている。そして、第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａのうち、少なくとも検出光Ｌａの通過する上端領域ＫＡ１及び下端領域ＫＡ２は流路形成部材７０から露出している。第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａの上端領域ＫＡ１は流路形成部材７０の上面より突出（露出）しており、下端領域ＫＡ２は投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に対して露出している。なお図１２に示す例では、第１光学部材８３Ａは投影光学系ＰＬ（光学素子２）の−Ｘ側に設けられ、第２光学部材８４Ａは＋Ｘ側に設けられている。第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａを投影光学系ＰＬの−Ｘ側及び＋Ｘ側のそれぞれに設けることにより、圧力調整用供給口９７に接続する供給流路９４や供給管９３、及び圧力調整用回収口９８に接続する回収流路９６や回収管９５と、第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａとの干渉が防止されている。

【0170】

フォーカス・レベリング検出系８０の投光部８１から射出された検出光ＬａはＸＺ平面にほぼ平行な面に沿って進行し、第１光学部材８３Ａの上端領域ＫＡ１より入射した後、第１光学部材８３Ａを通過することによって−Ｚ方向にシフトされ、下端領域ＫＡ２より射出される。そして、第１光学部材８３Ａを通過した検出光Ｌａは基板Ｐに照射されて反射した後、第２光学部材８４Ａに対して下端領域ＫＡ２より入射する。第２光学部材８４Ａに下端領域ＫＡ２より入射した検出光Ｌａは＋Ｚ方向にシフトした後、上端領域ＫＡ１より射出され、受光部８２に受光される。

【0171】

このように、流路形成部材７０にフォーカス・レベリング検出系８０の光学系を構成する第１、第２光学部材８３Ａ、８４Ａをプリズムによって構成することで、検出光Ｌａの基板Ｐに対する入射角θを大きくすることができ、流路形成部材７０を含む装置構成の設計の自由度を向上することができる。また、流路形成部材７０の大きさを小さくすることもできる。

【0172】

図１３は圧力調整機構９０の別の実施形態を示す模式図である。図１３において、圧力調整機構９０は、液体ＬＱを送出可能な液体供給部９１を備えている。図１３における液体供給部９１は液体回収部（９２）の機能を兼ね備えているものとする。流路形成部材７０の内側面７０Ｔには供給口９７Ｃ、９７Ｄが形成されている。また、流路形成部材７０の内部には、その一端部を供給管９３Ａ、９３Ｂを介して液体供給部９１に接続し、他端部を供給口９７Ｃ、９７Ｄに接続した供給流路９４Ａ、９４Ｂが形成されている。また、流路形成部材７０の下面７０Ａには、上述した実施形態同様、液体供給口１３Ａ、１３Ｂ、液体回収口２３Ａ、２３Ｂ、及び補助液体回収口４３Ａ、４３Ｂが形成されている。

【0173】

そして、液体供給部９１から送出される液体ＬＱは、供給管９３Ａ、９３Ｂ、及び供給流路９４Ａ、９４Ｂを介して、供給口９７Ｃ、９７Ｄより、流路形成部材７０の内側面７０Ｔと投影光学系ＰＬの光学素子２の側面２Ｔとの間の間隙部Ｇに供給されるようになっている。また、上述したように本実施形態における液体供給部９１は液体回収部の機能を有しており、液体回収部が駆動されることにより、間隙部Ｇの液体ＬＱ又は気体は、供給口（回収口）９７Ｃ、９７Ｄ、供給流路（回収流路）９４Ａ、９４Ｂ、及び供給管（回収管）９３Ａ、９３Ｂを介して液体供給部（液体回収部）９１に吸引回収されるようになっている。

【0174】

基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成したとき、例えば毛細管現象などによって基板Ｐ上の液体ＬＱが間隙部Ｇに流入し、滞留する可能性がある。間隙部Ｇに液体ＬＱが長時間滞留すると、その液体ＬＱは汚染する可能性が高くなり、その汚染された間隙部Ｇの液体ＬＱが例えば基板Ｐの液浸露光中に投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に流入すると、露光精度の劣化をもたらす可能性がある。そこで、制御装置ＣＯＮＴは圧力調整機構９０を適宜駆動することで、流路形成部材７０の内側面７０Ｔと光学素子２の側面２Ｔとの間に滞留する液体ＬＱを除去することができる。すなわち、本実施形態における圧力調整機構９０は、流路形成部材７０の内側面７０Ｔと光学素子２の側面２との間の液体ＬＱを除去する液体除去機構としての機能を有している。

【0175】

図１４は、図１３に示した圧力調整機構（液体除去機構）９０の動作の一例を示す図である。図１４（ａ）に示すように、投影光学系ＰＬと液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射中に、圧力調整機構９０を駆動して、流路形成部材７０の内側面７０Ｔと光学素子２の側面２Ｔとの間の間隙部Ｇに滞留する液体ＬＱを除去することができる。図１４（ａ）に示す例では、液体供給部９１より送出された液体ＬＱが供給口９７Ｃ、９７Ｄより間隙部Ｇに供給されている。供給口９７Ｃ、９７Ｄより供給された液体ＬＱにより、間隙部Ｇに配置されていた（滞留していた）液体ＬＱは下方に排出されて基板Ｐ上に流出し、基板Ｐ上の液体ＬＱとともに第１液体回収機構２０の液体回収口２３Ａ、２３Ｂより回収される。図１４（ａ）に示す例では、基板Ｐの露光中においても供給口９７Ｃ、９７Ｄより液体ＬＱが常時間隙部Ｇに供給されるので、間隙部Ｇに配置された液体ＬＱは汚染される前に基板Ｐ上に流出するため、露光精度に影響を与えない。なお図１４（ａ）に示す例では基板Ｐに露光光ＥＬを照射しながら間隙部Ｇに液体ＬＱを供給しているが、もちろん基板Ｐに対して露光光ＥＬを照射する前や後に、間隙部Ｇに液体ＬＱを供給してもよい。

【0176】

図１４（ｂ）に示すように、供給口９７Ｃ、９７Ｄを介して間隙部Ｇに液体ＬＱを供給することにより間隙部Ｇより排出した液体ＬＱを、第３液体回収機構６０を使って回収するようにしてもよい。こうすることにより、間隙部Ｇにおいて汚染された液体ＬＱを基板Ｐなどに付着させることなく、間隙部Ｇより排出して回収することができる。

【0177】

図１４（ｃ）に示すように、間隙部Ｇの液体ＬＱを回収口９７Ｃ、９７Ｄを介して吸引回収するようにしてもよい。こうすることによっても、間隙部Ｇの液体ＬＱを除去することができる。

【0178】

上述した間隙部Ｇの液体ＬＱの除去処理は、基板ステージＰＳＴに対する基板Ｐの交換時（ロード・アンロード時）や基板Ｐのロット毎など、所定のタイミングで定期的に行うことができる。また、図１４（ａ）を参照して説明したように、基板Ｐの露光中に液体除去動作を行ってもよいし、露光中以外のタイミングで行ってもよい。

【0179】

また、図１４（ｄ）に示すように、基板Ｐを露光処理していないときにおいて、液体供給部９１を駆動して液体ＬＱを常に間隙部Ｇに供給するようにしてもよい。この場合、液体供給量を調整することにより、供給口９７Ｃ、９７Ｄより供給された液体ＬＱは投影光学系ＰＬ（光学素子２）の側面２Ｔを伝わって、下面（液体接触面）２Ａに濡れ拡がる。
光学素子２から滴り落ちた液体ＬＱは、第３液体回収機構６０で回収することができる。
供給口９７Ｃ、９７Ｄより供給した液体ＬＱで光学素子２の下面２Ａを含む表面を常に濡らしておくことにより、光学素子２（投影光学系ＰＬ）の乾燥を防止し、液体ＬＱの付着跡（所謂ウォーターマーク）が生成される不都合を防止することができる。

【0180】

ところで、上述した各実施形態においては、液体供給機構１０及び液体回収機構２０（４０、６０）を使って液体ＬＱの供給及び回収を行い、基板Ｐ上を含む基板ステージＰＳＴ上に局所的に液浸領域ＡＲ２を形成している状態で、その基板ステージＰＳＴを移動しつつ露光処理や計測処理を行っているが、基板ステージＰＳＴの移動条件によっては、基板Ｐの外側に液体ＬＱが流出したり、液浸領域ＡＲ２に気体部分が生成されるなど、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを良好に保持することができず、液浸領域ＡＲ２が良好に形成されない状況が発生する可能性がある。

【0181】

そこで、液体供給機構１０と液体回収機構２０とによって基板ステージＰＳＴ上に保持された基板Ｐ上を含む基板ステージＰＳＴ上に局所的に液浸領域ＡＲ２を形成している状態で、基板ステージＰＳＴを第１位置から第２位置へほぼ直線的に移動させるときに、第１位置と第２位置との間隔に応じて基板ステージＰＳＴの移動速度を異ならせるとよい。

【0182】

なおここで、「基板ステージＰＳＴ上の液浸領域ＡＲ２」は「基板ステージＰＳＴ上に保持された基板Ｐ上の液浸領域ＡＲ２」も含む。

【0183】

本実施形態においては、基板Ｐをステップ・アンド・スキャン方式で移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理を順次行う構成であるが、例えば露光装置ＥＸのリセット動作やキャリブレーション動作など（以下、「キャリブレーション動作」と総称する）において、制御装置ＣＯＮＴは、キャリブレーション動作の開始を指令したときの基板ステージＰＳＴの位置（第１位置）から、キャリブレーション動作を行うための位置（第２位置）まで基板ステージＰＳＴを長距離移動する。その距離（第１位置と第２位置との間隔）は、上記ステップ移動やスキャン移動の距離に比べて大きく、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持しておくことが困難である。

【0184】

そこで、制御装置ＣＯＮＴは、第１位置と第２位置との間隔が、予め設定されている所定量以上の場合には、第１位置と第２位置との間隔が所定量よりも短い場合に比べて、基板ステージＰＳＴの移動速度を小さくする。例えば、上述したようなキャリブレーション動作のために長距離移動するときの基板ステージＰＳＴの移動距離が、露光処理時におけるステップ・アンド・スキャン時の基板ステージＰＳＴの移動距離に比べて長い（例えば２倍以上）場合には、前記長距離移動するときの移動速度を、露光処理時におけるステップ・アンド・スキャン時の基板ステージＰＳＴの移動速度に比べて遅くする。こうすることにより、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。

【0185】

以上説明したように、第１位置と第２位置との間隔が長く、基板ステージＰＳＴが長距離を移動するような場合、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを良好に保持しておくことが困難になる可能性があるが、そのような場合には基板ステージＰＳＴの移動速度を遅くすることで、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを良好に保持することができる。したがって、液体ＬＱの流出や気体部分の生成などを防止し、液体ＬＱの流出や気体部分の生成などに起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。一方、第１位置と第２位置との間隔が短く、基板ステージＰＳＴが長距離を移動しない場合、基板ステージＰＳＴの移動速度を速くすることで、スループットを向上することができる。

【0186】

なお上記所定量、及びその所定量以上の距離を移動するときの基板ステージＰＳＴの移動速度は、例えば基板Ｐ、光学素子２、流路形成部材７０などの液体ＬＱに対する親和性（液体の接触角）を考慮して、実験やシミュレーションを行うことで予め求めておくことができる。

【0187】

なおこの場合において、基板ステージＰＳＴの移動速度を遅くするよりも、スループットが向上されるならば、第１位置から第２位置へ直線的な移動を行わずに、且つ移動速度を小さくすることなしに、前記所定量よりも短い直線距離で基板ステージＰＳＴの移動方向を変更しながら、第２位置へ到達するようにしてもよい。

【0188】

また、液体供給機構１０と液体回収機構２０とによって基板ステージＰＳＴ上に局所的に液浸領域ＡＲ２を形成している状態で、基板ステージＰＳＴを第１位置から第２位置へほぼ直線的に移動させるときに、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを良好に保持するために、第１位置から第２位置への基板ステージＰＳＴの移動方向に応じて基板ステージＰＳＴの移動速度を異ならせることもできる。

【0189】

例えば図１５の模式図に示すように、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体供給機構１０の液体供給口１３Ａ、１３Ｂ、及び液体回収機構２０の液体回収口２３Ａ、２３Ｂに対して基板ステージＰＳＴを移動する際、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に移動するときとＹ軸方向に移動するときとで、基板ステージＰＳＴの移動速度を異ならせる。

【0190】

本実施形態における液体回収機構２０の液体回収口２３は、図４などを参照して説明したように、流路形成部材７０の下面７０Ａのうち、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｙ側及び−Ｙ側の領域には設けられていない。すなわち、投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）に対してＹ軸方向に沿う方向には液体回収口２３が配置されておらず、そのＹ軸方向に沿う方向においては、液体回収機構２０による液体回収力が弱くなっている。すなわち、Ｙ軸方向に沿う方向が、液体回収機構２０による液体回収力が弱い方向である。

【0191】

そこで、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを液体回収機構２０による液体回収力が弱い方向、すなわちＹ軸方向に移動させる場合には、その基板ステージＰＳＴをＹ軸方向とは異なる方向（例えばＸ軸方向に沿う方向）に移動させる場合に比べて、基板ステージＰＳＴの移動速度を小さくする。

【0192】

例えば、露光処理時において基板ステージＰＳＴをＸ軸方向にスキャン移動させるときの基板ステージＰＳＴの移動速度（例えば４００ｍｍ／秒程度）に対して、Ｙ軸方向にステップ移動するときや、上述したようなキャリブレーション動作をするためにＹ軸方向やＸ軸方向に関して斜め方向に移動するときの基板ステージＰＳＴの移動速度を例えば２００ｍｍ／秒程度に遅くする。こうすることにより、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持しておくことができ、液体ＬＱの流出や液浸領域ＡＲ２での気体部分の生成を防止することができる。

【0193】

なおこの場合も、基板ステージＰＳＴの移動速度を遅くするよりも、スループットの向上を優先する場合には、第１位置から第２位置へ直線的な移動を行わずに、且つ移動速度を小さくすることなしに、前記所定量よりも短い直線距離で基板ステージＰＳＴの移動方向を変更しながら、第２位置へ到達するようにしてもよい。また、回収力の弱い方向、及びその方向へ移動するときの基板ステージＰＳＴの移動速度は、例えば基板Ｐ、光学素子２、流路形成部材７０などの液体ＬＱに対する親和性（液体ＬＱの接触角）を考慮して、実験やシミュレーションを行うことで予め求めておくことができる。

【0194】

以上説明したように、液体ＬＱの供給口１３及び回収口２３の配置や大きさによっては、基板ステージＰＳＴの移動方向によって投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを良好に保持できずにその液体ＬＱが流出したり、あるいは液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが枯渇したり剥離するなど、投影光学系ＰＬの像面側の液浸領域に気体部分が生成される不都合が生じる可能性があるが、基板ステージＰＳＴの移動方向に応じて基板ステージＰＳＴの移動速度を異ならせることで、液体ＬＱの流出や気体部分の生成などの不都合の発生を防止することができ、液体ＬＱの流出に起因する露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。そして、基板ステージＰＳＴを液体回収力が弱い方向に移動させる場合には、基板ステージＰＳＴの移動速度を遅くすることで、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。一方、例えば液体回収力や液体供給力が強い方向に基板ステージＰＳＴを移動する場合には、基板ステージＰＳＴの移動速度を速くすることで、スループットを向上することができる。

【0195】

なお本実施形態においては、液浸領域ＡＲ２に対してＹ軸方向に沿う方向に液体回収口２３が配置されておらず、そのＹ軸方向において液体回収機構２０による液体回収力が弱くなるように説明したが、液体回収口２３が配置されていない場合だけでなく、例えば図１６に示すように、液浸領域ＡＲ２に対してＹ軸方向に液体回収口２３（２３Ｄ）が配置されていても、そのＹ軸方向に配置された液体回収口２３Ｄは複数に分割された（まばらな）ものである場合、そのＹ軸方向での液体回収力は弱い。このような構成を有する液体回収口２３においても、基板ステージＰＳＴをＹ軸方向へ移動させる場合には、基板ステージＰＳＴをＹ軸方向とは異なる方向に移動させる場合に比べて、基板ステージＰＳＴの移動速度を小さくすることが好ましい。

【0196】

あるいは、複数に分割された液体回収口２３が投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）を囲むように配置されている場合において、前記複数の液体回収口２３のうち、例えば液浸領域ＡＲ２に対してＹ軸方向に沿う位置に設けられた液体回収口２３による液体回収力が弱い場合には、基板ステージＰＳＴをＹ軸方向へ移動させるとき、Ｙ軸方向とは異なる方向に移動させる場合に比べて、基板ステージＰＳＴの移動速度を小さくすることが好ましい。

【0197】

また、基板Ｐの周囲に形成されている基板ステージＰＳＴ上の平坦面５７が液浸領域ＡＲ２を形成する十分な広さを有している場合には、基板ステージＰＳＴの移動速度を落として第１位置から第２位置へ移動するのではなく、基板ステージＰＳＴを第１位置からその第１位置近傍で液浸領域ＡＲ２が平坦面５７上に形成される第１中継位置へ移動し、さらに液浸領域ＡＲ２を平坦面５７上に形成したまま、第１中継位置から基板ステージＰＳＴを第２位置近傍で液浸領域ＡＲ２が平坦面５７上に形成される第２中継位置へ移動し、その第２中継位置から基板ステージＰＳＴを第２位置へ移動するようにしてもよい。この場合、基板ステージＰＳＴ上の平坦面５７表面は液体ＬＱに対して撥液性なので、投影光学系ＰＬの像面側に液浸領域ＡＲ２を保持した状態で、基板ステージＰＳＴを高速に移動することができ、基板ステージＰＳＴの移動速度を落として直線的に移動するよりも、第１位置から第２位置へより短時間に基板ステージＰＳＴを移動できる場合もある。

【0198】

なお、以上において、キャリブレーション動作において、基板ステージＰＳＴを第１位置から第２位置へ移動するときに、その移動方向や移動距離を考慮して、基板ステージＰＳＴの速度や移動経路を調整する場合を一例として説明したが、キャリブレーション動作に限らず、基板Ｐ上のあるショット領域の露光完了後に次のショット領域の露光を開始するためのステップ移動など、露光装置ＥＸで実行される各種の動作において基板ステージＰＳＴの速度や移動経路を調整することができる。

【0199】

また、基板ステージＰＳＴに限らず、投影光学系ＰＬに対向する物体上に液浸領域ＡＲ２を形成した状態で、その物体を移動する場合には、その物体の移動速度や移動経路を調整してもよい。

【0200】

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

【0201】

そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

【0202】

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

【0203】

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ので、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクＭから射出されるので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。

【0204】

更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、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。

【0205】

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。

【0206】

なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。

【0207】

なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。

【0208】

また、上述の液浸法を適用した露光装置は、投影光学系ＰＬの終端光学素子２の射出側の光路空間を液体(純水)で満たして基板Ｐを露光する構成になっているが、国際公開第２００４／０１９１２８号に開示されているように、投影光学系ＰＬの終端光学素子２の入射側の光路空間も液体（純水）で満たすようにしてもよい。この場合、上述の実施形態と同様にして、投影光学系ＰＬの終端光学素子２の入射側の光路空間の液体の圧力を調整するようにしてもよい。また、投影光学系ＰＬの終端光学素子２の入射側の光路空間の気体を排気しながら液体の供給を開始することによって、その光路空間を速やかに、且つ良好に液体で満たすことができる。

【0209】

なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ_２レーザである場合、このＦ_２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ_２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。また、液体ＬＱ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。

【0210】

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

【0211】

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

【0212】

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

【0213】

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いる。

【0214】

露光装置に搭載した投影光学系として、種々のタイプの投影光学系を用いることもできる。例えば、反射素子と屈折素子とを含む反射屈折型の投影光学系であってもよいし、反射素子のみを含む反射型の投影投影光学系であってもよい。また、投影光学系を持たないタイプの露光装置、例えば、プロキシミティ型露光装置に本発明を適用することもできる。

【0215】

また、上述の実施形態においては、液体ＬＱを介して基板Ｐ表面の面位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を採用しているが、液体を介さずに、露光前、あるいは露光中に基板Ｐ表面の面位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を採用してもよい。

【0216】

上記具体例では、流路形成部材７０の開口部７０Ｂ（光透過部）に、所定の間隔を隔てて投影光学系ＰＬの先端の光学素子２を配置させたが、流路形成部材７０の開口部７０Ｂに任意の光学素子を装着してもよい。すなわち、光学素子２や前述の光学プレートを流路形成部材７０に保持させてもよい。この場合にも投影光学系ＰＬと流路形成部材７０とは振動伝達防止の観点から別の支持構造であることが望ましい。

【0217】

また、本発明は、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種の基準部材や計測センサなどの計測部材を備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。この場合、上述の実施形態において基板ステージＰＳＴに配置されている基準部材や各種計測センサの少なくとも一部を計測ステージに配置することができる。露光ステージと計測ステージとを備えた露光装置は、例えば特開平１１−１３５４００号に記載されている。

【0218】

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。

【0219】

基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

【0220】

各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。

【0221】

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

【0222】

マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（USP5,874,820）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

【0223】

以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

【0224】

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１７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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

【符号の説明】

【0225】

１０…液体供給機構、１３（１３Ａ、１３Ｂ）…液体供給口、２０…第１液体回収機構
、２３（２３Ａ、２３Ｂ）…液体回収口、４０…第２液体回収機構、４３（４３Ａ、４３
Ｂ）…補助液体回収口、９０…圧力調整機構（排気手段）、９２…圧力調整用液体回収部
（排出手段）、９８Ａ、９８Ｂ…圧力調整用回収口（排気口）、１００Ａ…商用電源、１
００Ｂ…無停電電源、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＡＲ３…予備液浸領域、Ｅ
Ｌ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＬＱ…液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】