JP5949923B2 - 露光装置、液体保持方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、液体保持方法、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２０１１年８月２５日に出願された米国特許仮出願第６１／５２７，３３３号、２０１２年７月９日に出願された特願２０１２−１５３９５９および２０１２年８月２３日に出願された米国特許出願第１３／５９３，０７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば下記特許文献に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。

米国特許出願公開第２００９／００４６２６１号明細書

液浸露光装置において、例えば液体が所定の空間から流出すると、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。

本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及び液体保持方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体の上面が第１間隙を介して対向し、物体の上面との間で液体を保持する第１面を有する第１部材と、光路に対して第１面の外側に配置され、物体の上面が第２間隙を介して対向する第２面を有する第２部材と、光路に対して第２面の外側に配置され、流体を供給する第１供給口と、第１面と第２面との間に配置され、光路に対して第２部材の外側の空間の気体の少なくとも一部を、第２面と物体の上面との間の間隙を介して吸引する第１吸引口と、を備える露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１液浸空間の第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光が射出される射出面を有する光学部材と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、第１液体の第１液浸空間を形成する第１液浸部材と、光路に対して第１液浸部材の外側に配置され、第１液浸空間から離れて、第２液体の第２液浸空間を形成可能な第２液浸部材と、を備え、第２液浸部材は、物体の上面が第１間隙を介して対向し、物体の上面との間で液体を保持する第１面と、第１面の中心に対して第１面の外側に配置され、物体の上面が第２間隙を介して対向する第２面と、第１面の中心に対して第２面の外側に配置され、流体を供給する第１供給口と、第１面と第２面との間に配置され、第２面の外側の空間の気体の少なくとも一部を、第２面と物体の上面との間の間隙を介して吸引する第１吸引口と、を有する露光装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、第１又は第２の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、基板上の液体を介して露光光で基板を露光する露光装置で用いられる液体保持方法であって、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板の上面が第１間隙を介して対向する第１部材の第１面と、基板の上面との間で液体を保持することと、光路に対して第１面の外側に配置され、物体の上面が第２間隙を介して対向する第２部材の第２面の外側に配置された第１供給口から流体を供給することと、第１面と第２面との間に配置された第１吸引口から、光路に対して第２部材の外側の空間の気体の少なくとも一部を、第２面を流れる前記流体と基板の上面との間の間隙を介して吸引することと、を含む液体保持方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第４の態様の液体保持方法により保持された液体の少なくとも一部を介して基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。

第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第２実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第３実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第３実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第２部材の周囲の状態の一例を模式的に示す図である。 第４実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第４実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第４実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 第４実施形態に係る露光装置の一部を示す図である。 基板ステージの一例を示す図である。 デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間とは、液体で満たされた部分（空間、領域）をいう。基板Ｐは、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して露光光ＥＬで露光される。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば米国特許第６８９７９６３号、及び欧州特許出願公開第１７１３１１３号等に開示されているような、基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置である。

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１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測部材及び計測器を搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する駆動システム４と、基板ステージ２を移動する駆動システム５と、計測ステージ３を移動する駆動システム６と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体の上面が第１間隙を介して対向し、物体の上面との間で液体ＬＱを保持する第１面３１を有する第１部材３０と、露光光ＥＬの光路に対して第１面３１の外側に配置され、物体の上面が第２間隙を介して対向する第２面６１を有する第２部材６０と、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置を計測する干渉計システム１１と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置８と、制御装置８に接続され、露光に関する各種の情報を記憶する記憶装置８Ｒとを備えている。記憶装置８Ｒは、例えばＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を含む。記憶装置８Ｒには、コンピュータシステムを制御するオペレーティングシステム（ＯＳ）がインストールされ、露光装置ＥＸを制御するためのプログラムが記憶されている。

マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。

基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。

また、露光装置ＥＸは、少なくとも投影光学系ＰＬを支持するボディ１００を備えている。また、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬが進行する空間１０２の環境（温度、湿度、圧力、及びクリーン度の少なくとも一つ）を調整するチャンバ装置１０３を備えている。チャンバ装置１０３は、空間１０２を形成するチャンバ部材１０４と、その空間１０２の環境を調整する環境制御装置１０５とを有する。空間１０２は、チャンバ部材１０４が形成する内部空間である。ボディ１００は、空間１０２に配置される。

空間１０２は、空間１０２Ａ及び空間１０２Ｂを含む。空間１０２Ａは、基板Ｐが処理される空間である。基板ステージ２及び計測ステージ３は、空間１０２Ａを移動する。

環境制御装置１０５は、空間１０２Ａ、１０２Ｂに気体Ｇａを供給する給気部１０５Ｓを有し、その給気部１０５Ｓから空間１０２Ａ、１０２Ｂに気体Ｇａを供給して、その空間１０２Ａ、１０２Ｂの環境を調整する。本実施形態においては、少なくとも基板ステージ２、計測ステージ３、及び投影光学系ＰＬの終端光学素子１２が空間１０２Ａに配置される。本実施形態においては、環境制御装置１０５から空間１０２に供給される気体Ｇａは、空気である。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材９のガイド面９Ｇ上を移動可能である。駆動システム４は、ガイド面９Ｇ上でマスクステージ１を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、マスクステージ１に配置された可動子と、ベース部材９に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ１は、駆動システム４の作動により、ガイド面９Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。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。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸は、Ｚ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

基板ステージ２は、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３は、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に移動可能である。計測ステージ３は、計測部材を保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２と計測ステージ３とは、ガイド面１０Ｇ上を独立して移動可能である。

基板ステージ２を移動するための駆動システム５は、ガイド面１０Ｇ上で基板ステージ２を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、基板ステージ２に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。同様に、計測ステージ３を移動するための駆動システム６は、平面モータを含み、計測ステージ３に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。

本実施形態において、基板ステージ２は、例えば米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号、米国特許出願公開第２００８／００４９２０９号等に開示されているような、基板Ｐの下面をリリース可能に保持する第１保持部２１と、第１保持部２１の周囲に配置され、カバー部材Ｔの下面をリリース可能に保持する第２保持部２２を有する。カバー部材Ｔは、第１保持部２１に保持された基板Ｐの周囲に配置される。

本実施形態において、第１保持部２１は、基板Ｐを保持する。第２保持部２２は、カバー部材Ｔを保持する。本実施形態において、第１保持部２１に保持された基板Ｐの上面と第２保持部２２に保持されたカバー部材Ｔの上面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。

なお、カバー部材Ｔは、基板ステージ２に一体的に形成されていてもよい。この場合、第２保持部２２は省略される。

干渉計システム１１は、マスクステージ１の位置を計測するレーザ干渉計ユニット１１Ａと、基板ステージ２及び計測ステージ３の位置を計測するレーザ干渉計ユニット１１Ｂとを含む。レーザ干渉計ユニット１１Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラーを用いて、マスクステージ１の位置を計測可能である。レーザ干渉計ユニット１１Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー、及び計測ステージ３に配置された計測ミラーを用いて、基板ステージ２及び計測ステージ３それぞれの位置を計測可能である。

基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置８は、干渉計システム１１の計測結果に基づいて、駆動システム４，５，６を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測部材Ｃ）の位置制御を実行する。

第１部材３０は、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。第１部材３０は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１２の近傍に配置される。本実施形態において、第１部材３０は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、第１部材３０の少なくとも一部が、終端光学素子１２の周囲に配置される。

終端光学素子１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１３を有する。本実施形態において、射出面１３側に液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳは、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。射出面１３から射出される露光光ＥＬは、−Ｚ方向に進行する。射出面１３は、露光光ＥＬの進行方向（−Ｚ方向）を向く。本実施形態において、射出面１３は、ＸＹ平面とほぼ平行な平面である。なお、射出面１３がＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。

第１部材３０は、少なくとも一部が−Ｚ方向を向く第１面３１を有する。本実施形態において、射出面１３及び第１面３１は、射出面１３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体との間で液体ＬＱを保持できる。液浸空間ＬＳは、射出面１３及び第１面３１の少なくとも一部と投影領域ＰＲに配置される物体との間に保持された液体ＬＱによって形成される。液浸空間ＬＳは、射出面１３と、投影領域ＰＲに配置される物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。第１部材３０は、終端光学素子１２と物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように物体との間で液体ＬＱを保持可能である。

本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子１２の射出面１３側）で投影領域ＰＲに対して移動可能な物体を含む。その物体は、終端光学素子１２及び第１部材３０に対して移動可能である。その物体は、射出面１３及び第１面３１の少なくとも一方と対向可能な上面（表面）を有する。物体の上面は、射出面１３との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態において、物体の上面は、射出面１３及び第１面３１の少なくとも一部との間に液浸空間ＬＳを形成可能である。一方側の射出面１３及び第１面３１と、他方側の物体の上面（表面）との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１２と物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。

本実施形態において、その物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に保持された計測部材の少なくとも一つを含む。例えば、基板ステージ２（カバー部材Ｔ）の上面、及び基板ステージ２に保持されている基板Ｐの表面（上面）は、−Ｚ方向を向く終端光学素子１２の射出面１３、及び−Ｚ方向を向く第１部材３０の第１面３１と対向可能である。もちろん、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に保持された計測部材の少なくとも一つに限られない。すなわち、二つ以上の物体に跨って液浸空間ＬＳが形成されてもよい。

また、本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、第２部材６０の少なくとも一部と対向可能である。物体は、第２部材６０の第２面６１と対向可能である。なお、本実施形態においては、第１部材３０と第２部材６０とが一体的に設けられている。

本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。基板Ｐの露光時において、第１部材３０は、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように基板Ｐとの間で液体ＬＱを保持可能である。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧの少なくとも一部は、第１部材３０の第１面３１と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

本実施形態において、第１部材３０及び第２部材６０は、ボディ１００に支持される。
本実施形態において、第１部材３０及び第２部材６０は、支持機構１０１を介して、ボディ１００に支持される。本実施形態において、支持機構１０１（ボディ１００）の位置は、実質的に固定されている。物体の上面は、第１間隙を介して、第１部材３０の第１面３１と対向し、第２間隙を介して、第２部材６０の第２面６１と対向する。

図２は、本実施形態に係る第１部材３０及び第２部材６０の近傍を示す図である。なお、図２においては、投影領域ＰＲ（終端光学素子１２、第１部材３０、及び第２部材６０と対向する位置）に基板Ｐが配置されている。しかし、上述のように、基板ステージ２（カバー部材Ｔ）、及び計測ステージ３（計測部材）等を配置することもできる。

図２に示すように、第１部材３０は、少なくとも一部が終端光学素子１２の射出面１３と対向する対向部３０Ａと、少なくとも一部が終端光学素子１２の周囲に配置される本体部３０Ｂとを含む。対向部３０Ａは、射出面１３と対向する位置に孔（開口）３０Ｋを有する。対向部３０Ａは、少なくとも一部が射出面１３と間隙を介して対向する上面を有する。

第１部材３０は、基板Ｐ（物体）が対向可能な下面３１０を有する。開口３０Ｋは、対向部３０Ａの上面と下面３１０とを結ぶように形成される。対向部３０Ａの上面は、開口３０Ｋの上端の周囲に配置され、下面３１０は、開口３０Ｋの下端の周囲に配置される。
射出面１３から射出された露光光ＥＬは、開口３０Ｋを通過して、基板Ｐに照射可能である。

本実施形態において、対向部３０Ａの上面及び下面３１０のそれぞれは、光路Ｋの周囲に配置される。本実施形態において、対向部３０Ａの上面は、平坦である。本実施形態において、下面３１０は、平坦である。下面３１０は、基板Ｐ（物体）との間で液体ＬＱを保持可能な第１面３１を含む。本実施形態において、下面３１０（第１面３１）は、ＸＹ平面とほぼ平行な平面である。なお、下面３１０（第１面３１）がＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。

また、第１部材３０は、液体ＬＱを供給可能な供給口３２と、液体ＬＱを回収可能な回収口３３とを有する。供給口３２は、例えば基板Ｐの露光時において液体ＬＱを供給する。回収口３３は、例えば基板Ｐの露光時において液体ＬＱを回収する。なお、供給口３２は、基板Ｐの露光時及び非露光時の一方又は両方において液体ＬＱを供給可能である。なお、回収口３３は、基板Ｐの露光時及び非露光時の一方又は両方において液体ＬＱを回収可能である。

供給口３２は、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの近傍において、その光路Ｋに面するように配置されている。なお、供給口３２は、射出面１３と開口３０Ｋとの間の空間及び終端光学素子１２の側面の一方又は両方に面していればよい。本実施形態において、供給口３２は、対向部３０Ａの上面と射出面１３との間の空間に液体ＬＱを供給する。供給口３２から供給された液体ＬＱは、対向部３０Ａの上面と射出面１３との間の空間を流れた後、開口３０Ｋを介して、基板Ｐ（物体）上に供給される。

なお、供給口３２が、下面３１０に配置されてもよい。換言すれば、物体が対向するように供給口３２が配置されてもよい。また、供給口３２に加えて、別の液体供給口が下面３１０に配置されてもよい。

供給口３２は、流路３４を介して、液体供給装置３４Ｓと接続されている。液体供給装置３４Ｓは、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。流路３４の少なくとも一部は、第１部材３０の内部に形成されている。液体供給装置３４Ｓから送出された液体ＬＱは、流路３４を介して供給口３２に供給される。少なくとも基板Ｐの露光において、供給口３２は、液体ＬＱを供給する。

回収口３３は、第１部材３０の下面３１０と対向する物体上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。回収口３３は、露光光ＥＬが通過する開口３０Ｋの周囲の少なくとも一部に配置される。本実施形態においては、回収口３３は、下面３１０のうち、物体との間で液体ＬＱを保持可能な第１面３１の周囲の少なくとも一部に配置される。すなわち、本実施形態において、下面３１０は、回収口３３の内側に配置され、物体との間で液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成可能な第１面３１と、回収口３３の外側に配置される面３１０Ｓとを含む。回収口３３は、物体が対向するように配置される。回収口３３は、物体の表面と対向する第１部材３０の所定位置に配置されている。少なくとも基板Ｐの露光において、回収口３３に基板Ｐが対向する。基板Ｐの露光において、回収口３３は、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する。

回収口３３は、流路３５を介して、流体回収装置３５Ｃと接続されている。流体回収装置３５Ｃは、回収口３３を真空システムに接続可能であり、回収口３３及び流路３５を介して液体ＬＱを吸引可能である。また、流体回収装置３５Ｃは、回収口３３及び流路３５を介して気体を吸引可能である。流路３５の少なくとも一部は、第１部材３０の内部に形成されている。回収口３３から回収（吸引）された液体ＬＱ及び気体の一方又は両方は、流路３５を介して、流体回収装置３５Ｃに回収（吸引）される。

本実施形態においては、制御装置８は、供給口３２からの液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口３３からの液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子１２及び第１部材３０と、他方側の物体との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

なお、第１部材３０として、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号、欧州特許出願公開第１７６８１７０号に開示されているような液浸部材（ノズル部材）を用いることができる。

第２部材６０は、基板Ｐ（物体）が対向可能な第２面６１を有する。本実施形態において、第２面６１は、光路Ｋ、及び第１部材３０の周囲に配置される。本実施形態において、第２面６１は、平坦であり、ＸＹ平面と平行である。なお、第２面６１がＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。また、本実施形態において、第２部材６０の第２面６１には、吸引口が設けられていない。

図２に示すように、本実施形態において、第１面３１と基板Ｐの上面（物体の上面）との間に第１間隙Ｗ１が形成される。第２面６１と基板Ｐの上面（物体の上面）との間に第２間隙Ｗ２が形成される。本実施形態において、第２間隙Ｗ２の寸法は、第１間隙Ｗ１の寸法よりも小さい。

本実施形態において、回収口３３は、第１面３１と第２面６１との間に配置される。回収口３３は、基板Ｐ（物体）が対向するように配置される。本実施形態において、回収口３３と基板Ｐの上面（物体の上面）との間の第３間隙Ｗ３の寸法は、第２間隙Ｗ２の寸法よりも大きい。第１間隙Ｗ１は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。第２間隙Ｗ２は、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍである。本実施形態において、第１間隙Ｗ１は、１．０ｍｍであり、第２間隙Ｗ２は、０．３ｍｍである。

本実施形態において、第１間隙Ｗ１の寸法と、第３間隙Ｗ３の寸法とは、ほぼ等しい。
なお、第１間隙Ｗ１の寸法が、第３間隙Ｗ３の寸法よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

本実施形態において、第２部材６０は、光路Ｋに対して第２面６１の外側に配置され、液体ＬＢを供給する供給口６４を備えている。本実施形態においては、液体ＬＢは、液体ＬＱと同じ水である。

本実施形態において、供給口６４から供給される液体ＬＢは、露光光ＥＬが通過する液体ＬＱとは異なってもよい。例えば、供給口６４から供給される液体ＬＢは、露光光ＥＬが通過する液体ＬＱよりも高い粘度を有してもよい。例えば、液体ＬＱが水であり、液体ＬＢがデカリンでもよい。なお、液体ＬＢが液体ＬＱとはクリーン度が異なる水であってもよい。例えば、液体ＬＱが第１のクリーン度を有する水であり、液体ＬＢが第１のクリーン度よりも低い第２のクリーン度を有する水でもよい。また、液体ＬＢが液体ＬＱとは温度が異なる水であってもよい。例えば、液体ＬＱが第１の温度を有する水であり、液体ＬＢが第１の温度よりも高い第２の温度を有する水でもよい。

本実施形態においては、供給口６４から供給された液体ＬＢは、光路Ｋに向かって第２面６１上を流れる。本実施形態においては、供給口６４から供給された液体ＬＢは、第２面６１の少なくとも一部、及び面３１０Ｓの少なくとも一部に接触しながら流れ、回収口３３から回収（吸引）される。本実施形態において、第２面６１及び面３１０Ｓに液体ＬＢの膜が形成される。

本実施形態において、回収口３３は、光路Ｋに対して第２部材６０の外側の空間の気体の少なくとも一部を、第２面６１と物体の上面との間の間隙を介して吸引（排出）する。
本実施形態において、光路Ｋに対して第２部材６０の外側の空間は、チャンバ部材１０４によって形成される空間１０２（１０２Ａ）である。回収口３３は、環境制御装置１０５からの気体Ｇａの少なくとも一部を、第２間隙Ｗ２を介して吸引する。

回収口３３は、供給口６４から供給され、第２面６１を流れる液体ＬＢの表面（下面）と物体の上面との間の第４間隙Ｗ４を介して、第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａを吸引する。すなわち、回収口３３から吸引される気体Ｇａは、第２面６１上を流れる液体ＬＢと物体（基板Ｐ）の上面との間の間隙を通過する。

本実施形態においては、供給口６４から供給された液体ＬＢが、対向する物体の上面に触れずに第２面６１を流れるように、供給口６４から供給される液体ＬＢの単位時間当たりの液体供給量と、回収口３３から回収される単位時間当たりの気体回収量との少なくとも一方が設定される。すなわち、第２面６１を流れる液体ＬＢと対向する物体の上面との間に第４間隙Ｗ４が形成されるように、供給口６４から供給される液体ＬＢの単位時間当たりの液体供給量と、回収口３３から回収される単位時間当たりの気体回収量との少なくとも一方が設定される。

本実施形態において、液体ＬＢの表面と物体の上面との間の第４間隙Ｗ４の寸法は、０．２ｍｍ以下である。例えば、液体ＬＢの表面と物体の上面との間の間隙Ｗ４の寸法は、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下である。

本実施形態において、液体ＬＢの表面と物体の上面との間の第４間隙Ｗ４の寸法は、第１間隙Ｗ１の寸法、及び第２間隙Ｗ２よりも小さい。

また、本実施形態において、回収口３３と物体の上面との間の第３間隙Ｗ３の寸法は、液体ＬＢの表面と物体の上面との間の第４間隙Ｗ４の寸法よりも大きい。

上述したように、本実施形態において、回収口３３は、第１面３１と物体の上面との間に供給された液体ＬＱの少なくとも一部も吸引可能である。例えば、基板Ｐの露光において、回収口３３は、液体ＬＱと気体Ｇａとを一緒に吸引可能である。図２に示すように、流体回収装置３５Ｃは、流路３５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口３３を介して液体ＬＱを吸引する。

また、本実施形態において、回収口３３は、液体ＬＢと気体Ｇａとを一緒に吸引可能である。図２に示すように、流体回収装置３５Ｃは、流路３５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口３３を介して液体ＬＢを吸引する。

なお、本実施形態においては、第１部材３０及び第２部材６０の位置は、実質的に固定されている。しかし、第１部材３０と第２部材６０とを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺの６つの方向のうちの少なくとも一つの方向に動かす駆動装置を設けてもよい。

次に、露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。基板Ｐを露光するために、第１保持部２１に保持された基板Ｐ上に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳを形成するために、制御装置８は、終端光学素子１２及び第１部材３０と基板Ｐ（基板ステージ２）とを対向させた状態で、供給口３２から液体ＬＱを供給するとともに、回収口３３から液体ＬＱを回収する。本実施形態において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧは、例えば回収口３３よりも内側に形成される。図２に示す例では、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧは、例えば第１面３１の外縁と基板Ｐの上面とを結ぶように形成される。

制御装置８は、流体回収装置３５Ｃを制御して、流路３５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口３３から液体ＬＱを吸引する。換言すれば、回収口３３から液体ＬＱと気体Ｇａとが常に一緒に回収（吸引）されるように、流体回収装置３５Ｃが制御される。なお、流路３５において気体Ｇａの通路が維持されれば、液体ＬＱは常に回収されなくてもよく、例えば断続的に回収されてもよい。

また、本実施形態においては、少なくとも液浸空間ＬＳが形成されるとき、供給口６４から液体ＬＢが供給される。本実施形態においては、少なくとも回収口３３からの吸引動作が開始された後に、供給口６４からの液体ＬＢの供給が開始される。

供給口６４から供給された液体ＬＢは、回収口３３から吸引される。制御装置８は、流体回収装置３５Ｃを制御して、流路３５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口３３から液体ＬＢを吸引する。換言すれば、回収口３３から液体ＬＢと気体Ｇａとが常に一緒に回収（吸引）されるように、流体回収装置３５Ｃが制御される。

終端光学素子１２及び第１部材３０と基板Ｐ（基板ステージ２）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成された後、制御装置８は、基板Ｐの露光処理を開始する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置８は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に所定の走査速度で移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に所定の走査速度で移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、基板Ｐが液体ＬＱを介して露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐに投影される。

本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光中において、回収口３３から第２間隙Ｗ２を介して第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａが吸引され続ける。これにより、例えば液浸空間ＬＳが形成されている状態で基板Ｐ（物体）が移動しても、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが、第１面３１と基板Ｐ（物体）の上面との間の空間から外側に流出することが抑制される。

本実施形態において、光路Ｋに対して第２部材６０の外側の空間の気体の少なくとも一部が、第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）を介して、第２部材６０の内側に形成されている回収口３３から吸引されることによって、第２部材６０の外側の空間の圧力と内側の空間の圧力との間に差が生じる。例えば、第２部材６０の内側の空間（回収口３３近傍の空間、界面ＬＧの周囲の空間）の圧力は、第２部材６０の外側の空間の圧力よりも低くなる。すなわち、露光光の光路に対して第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）の内側の空間の圧力は、露光光に光路に対して第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）の外側の空間の圧力より低くなる。また、回収口３３が第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）を介して第２部材６０の外側の空間の気体を吸引することによって、界面ＬＧの外側から界面ＬＧに向かう気体の流れが生成される。

本実施形態において、第２間隙Ｗ２の寸法は、第１間隙Ｗ１の寸法よりも十分に小さい。第４間隙Ｗ４の寸法は、第１、第２間隙Ｗ１、Ｗ２の寸法よりも十分に小さい。そのため、光路Ｋに対して第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａが第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）を介して回収口３３から吸引されることによって、第２部材６０の外側の空間と内側の空間との圧力差が大きくなる。すなわち、第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）と液浸空間ＬＳとの間の内側空間の圧力と、第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）に対して内側空間の反対側の外側空間の圧力との差が大きくなる。

これにより、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの流出が抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば、光路Ｋに対して第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａの少なくとも一部を、第２間隙Ｗ２（第４間隙Ｗ４）を介して、第２部材６０の内側の空間に配置された回収口３３から吸引するようにしたので、液浸空間ＬＳの界面ＬＧの周囲において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの流出が抑制される圧力差、及び気体の流れが生成される。したがって、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制できる。

また、例えば液体ＬＢを流すことによって、第２間隙Ｗ２よりも小さい第４間隙Ｗ４が形成されるので、回収口３３の吸引動作を実行したときの、第２部材６０の外側の空間と内側の空間との圧力差を、液体ＬＢを流さない場合に比べて大きくでき、液浸空間ＬＳの界面ＬＧの周囲において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの流出が抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図３は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。本実施形態においては、供給口６４から気体Ｇｂが供給される。

本実施形態において、供給口６４から供給される気体Ｇｂの粘度は、第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａの粘度よりも高い。本実施形態において、第２部材６０の外側の空間は、チャンバ部材１０４によって形成される空間１０２である。本実施形態において、供給口６４は、環境制御装置１０５から供給される気体Ｇａよりも高い粘度の気体Ｇｂを供給する。本実施形態において、気体Ｇａは、空気であり、気体Ｇｂは、アルゴンガスである。

供給口６４から供給された気体Ｇｂは、光路Ｋに向かって第２面６１上を流れる。供給口６４からの気体Ｇｂは、第２面６１に沿って流れ、回収口３３に吸引される。また、第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａの少なくとも一部も、第２間隙Ｗ２を介して、回収口３３に吸引される。回収口３３から吸引される気体Ｇａは、第２面６１上を流れる気体Ｇｂと物体（基板Ｐ）の上面との間の間隙を通過する。

気体Ｇｂは、第２面６１において、気体の膜（層）を形成する。気体Ｇｂは、気体Ｇａよりも粘度が高い。そのため、第２間隙Ｗ２において、気体Ｇｂの流速は、気体Ｇａの流速よりも低い。これにより、気体Ｇｂの層の表面（下面）と物体の上面との間に、気体Ｇａが流れる間隙が形成される。気体Ｇｂの表面と物体の上面との間の間隙を十分に小さくした状態で、回収口３３の吸引動作（気体Ｇａの吸引動作）が実行されることによって、第２部材６０の外側の空間と内側の空間との圧力差を大きくできる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図４は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。図４において、露光装置ＥＸは、光路Ｋに対して第２部材６０の外側に配置され、第２間隙Ｗ２に気体Ｇｂを供給する供給口８１を有する供給部材８０を備えている。回収口３３は、供給口８１からの気体Ｇｂを吸引する。なお、回収口３３が、気体Ｇｂとともに、気体Ｇａを吸引してもよい。

本実施形態において、供給口８１から供給される気体Ｇｂの粘度は、環境制御装置１０５から供給される気体Ｇａよりも粘度が高い。本実施形態において、気体Ｇａは、空気であり、気体Ｇｂは、アルゴンガスである。

供給口８１から粘度が高い気体Ｇｂが供給され、回収口３３からその気体Ｇｂの少なくとも一部が第２間隙Ｗ２を介して吸引されることによって、第２部材６０の外側の空間と内側の空間との圧力差がより大きくなる。これにより、液体ＬＱの流出が抑制される。

なお、供給口８１から供給される気体Ｇｂが、気体Ｇａであってもよいし、気体Ｇａと同じ粘度でもよい。供給口８１から気体が供給されることによって、第２部材６０の外側の空間と内側の空間との圧力差を大きくできる。

なお、第３実施形態では、供給口６４から液体ＬＢが供給されているが、供給口６４から気体Ｇｂが供給されてもよい。その場合、供給口６４は、供給口８１から供給される気体Ｇｂよりも高い粘度の気体を供給してもよい。

また、本実施形態においては、供給口８１が供給部材８０に設けられているが、供給口８１を第２部材６０に設けてもよい。

なお、第１〜第３実施形態において、例えば図５に示すように、回収口３３と第２面６１との間に、供給口６４から供給された液体ＬＢ（又は気体Ｇｂ）を回収する吸引口３６が設けられてもよい。供給口６４から供給された流体（液体ＬＢ及び気体Ｇｂの一方又は両方）は、回収口３３と第２面６１との間に配置された吸引口３６から回収される。

なお、図５に示すように吸引口３６を設けた場合、回収口３３に、多孔部材３７が配置されてもよい。すなわち、基板Ｐ上の液体ＬＱが多孔部材３７の孔を介して回収されてもよい。なお、多孔部材３７が、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材でもよい。なお、多孔部材３７が、網目状に多数の小さい孔が形成されたメッシュフィルタでもよい。もちろん、吸引口３６を設けた場合でも、回収口３３に多孔部材３７が配置されていなくてもよい。

なお、液浸空間ＬＳが形成されている期間において常に液体ＬＢを供給しなくてもよい。例えば、第１部材３０と対向する物体（基板Ｐなど）が液浸空間ＬＳからの液体ＬＱの漏れを引き起こさないような条件で物体が移動する場合（例えば、基板Ｐの走査速度よりも遅い速度で物体が移動する場合）には、液体ＬＢが流れていなくてもよい。

また、露光光の光路の周囲（液浸空間ＬＳの周囲）の全方向から液体ＬＢを流さなくてもよい。すなわち、露光光の光路の周囲（液浸空間ＬＳの周囲）の一部の方向からだけ、液体ＬＢを露光光の光路に向かって流すようにしてもよい。例えば、液浸空間ＬＳから液体ＬＱの漏れが発生しやすい、露光光の光路の周囲（液浸空間ＬＳの周囲）の一部の方向からだけ、液体ＬＢを露光光の光路に向かって流すようにしてもよい。例えば、露光光の光路の周囲（液浸空間ＬＳの周囲）に複数の供給口６４が設けられており、第１部材３０と対向する物体（基板Ｐなど）が第１方向に移動する場合には、その進行方向に位置する一部の供給口６４からだけ液体ＬＢを供給し、その物体が第２方向に移動する場合には、その進行方向に位置する他の一部の供給口６４からだけ液体ＬＢを供給してもよい。

なお、上述の各実施形態において、第１部材３０と第２部材６０とは、離れていてもよい。第１部材３０と第２部材６０とが離れている場合には、第１部材３０が、支持機構１０１とは異なる部材で支持されてもよい。例えば、第１部材３０が、支持機構１０１とは異なる支持部材を介して、ボディ１００に支持されてもよいし、投影光学系ＰＬの少なくとも一つの光学素子を支持する支持部材で支持されてもよい。また、第１部材３０と第２部材６０とが離れている場合には、第１部材３０と第２部材の少なくとも一方を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺの６つの方向のうちの少なくとも一つの方向に移動可能駆動装置を設け、その駆動装置を用いて第１部材３０と第２部材とを相対的に移動してもよい。

また、第１部材３０と第２部材６０と一部だけが接触していてもよいし、第１部材３０と第２部材６０と連結部材によって連結されてもよい。

図６は、供給口６４から液体ＬＢを供給したときの液体ＬＢの挙動のシミュレーション結果の一例を模式的に示す図である。図６（Ａ）は、供給口６４から液体ＬＢが供給される前の状態を示す。図６（Ｂ）は、供給口６４からの液体ＬＢの供給が開始された直後の状態を示す。図６（Ｃ）は、供給口６４からの液体ＬＢの供給が開始されてから所定時間経過後の状態を示す。

なお、このシミュレーションの条件は、以下の通りである。
・第２面６１とそれに対向する面との間隔Ｗ２：０．３ｍｍ
・第２面６１のＹ軸方向（投影光学系ＰＬの光軸に対する放射方向）の寸法Ｗ５：２．０ｍｍ
・供給口６４のＹ軸方向（投影光学系ＰＬの光軸に対する放射方向）の寸法（径）Ｗ６：０．５ｍｍ
・供給口６４からの液体ＬＢの注入量：毎分１０リットル
・第２面６１とそれに対向する面とのギャップに流れる気体Ｇａの量：毎分２００リットル

図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、供給口６４から供給された液体ＬＢが第２面６１に沿って回収口３３（あるいは吸引口３６）に向かって（＋Ｙ方向に向かって）流れ、第２面６１に沿って流れる液体ＬＢの下にＷ２よりも小さい間隙が形成できることがわかる。

そして、液体ＬＢが供給されている状態で、さらに回収口３３から第２部材６０の外側の空間の気体Ｇａを回収することによって、第２部材６０の内側の空間と外側の空間との圧力差がさらに高くなる。これにより、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの流出が抑制される。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図７は、本実施形態に係る液浸部材５００の一例を示す側面図、図８は、液浸部材５００を下側（−Ｚ側）から見た図である。

液浸部材５００は、終端光学素子１２の周囲の少なくとも一部に配置される第１液浸部材１２１と、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋ（終端光学素子１２の光軸）に対して第１液浸部材１２１の外側に配置される第２液浸部材１２２とを備える。第１液浸部材１２１は、液体ＬＱの液浸空間ＬＳ１を形成する。第２液浸部材１２２は、液浸空間ＬＳ１から離れて、液体ＬＱの液浸空間ＬＳ２を形成可能である。液浸空間ＬＳ１は、第１液浸部材１２１の下方の第１空間ＳＰ１の少なくとも一部に形成される。液浸空間ＬＳ２は、第２液浸部材１２２の下方の第２空間ＳＰ２の少なくとも一部に形成される。

終端光学素子１２、第１液浸部材１２１、及び第２液浸部材１２２は、チャンバ装置１０３の空間１０２（１０２Ａ）に配置される。空間１０２には、環境制御装置１０５の給気部１０５Ｓから気体Ｇａが供給される。

第１液浸部材１２１は、下面１２３を有する。第２液浸部材１２２は、下面１２４を有する。下面１２３及び下面１２４は、終端光学素子１２の下方で移動可能な物体が対向可能である。終端光学素子１２の下方で移動可能な物体は、射出面１３と対向可能である。
その物体は、投影領域ＰＲに配置可能である。その物体は、投影領域ＰＲを含むＸＹ平面内を移動可能である。その物体は、第１液浸部材１２１の下方で移動可能である。その物体は、第２液浸部材１２２の下方で移動可能である。

本実施形態において、その物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも一つを含む。

以下の説明においては、終端光学素子１２の下方で移動可能な物体が、基板Ｐであることとする。なお、上述のように、終端光学素子１２の下方で移動可能な物体は、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方でもよいし、基板Ｐ、基板ステージ２、及び計測ステージ３とは別の物体でもよい。

第１液浸部材１２１は、射出面１３側の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱの液浸空間ＬＳ１を形成する。液浸空間ＬＳ１は、射出面１３と基板Ｐ（物体）の上面との間の光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。

第１液浸部材１２１は、射出面１３側の光路Ｋを含む光路空間ＳＰＫ、及び下面１２３側の第１空間ＳＰ１の少なくとも一部に、液体ＬＱの液浸空間ＬＳ１を形成する。終端光学素子１２及び第１液浸部材１２１は、基板Ｐ（物体）との間で液体ＬＱを保持可能である。液浸空間ＬＳ１は、終端光学素子１２及び第１液浸部材１２１と基板Ｐとの間に保持される液体ＬＱによって形成される。一方側の射出面１３及び下面１２３と、他方側の基板Ｐ（物体）の上面との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳ１が形成される。

基板Ｐの露光においては、基板Ｐに照射される露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳ１が形成される。基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域だけが液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳ１が形成される。

本実施形態において、液浸空間ＬＳ１の液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧ１の少なくとも一部は、下面１２３と基板Ｐの上面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。液浸空間ＬＳ１の外側（界面ＬＧ１の外側）は、気体空間である。

本実施形態において、第１液浸部材１２１は、環状の部材である。本実施形態において、第１液浸部材１２１の一部は、終端光学素子１２の周囲に配置される。また、第１液浸部材１２１の一部は、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置される。

なお、第１液浸部材１２１は、環状の部材でなくてもよい。例えば、第１液浸部材１２１が、終端光学素子１２及び光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。なお、第１液浸部材１２１が、終端光学素子１２の周囲の少なくとも一部に配置されていなくてもよい。例えば、第１液浸部材１２１が、射出面１３と基板Ｐとの間の光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置され、終端光学素子１２の周囲に配置されていなくてもよい。なお、第１液浸部材１２１が、射出面１３と基板Ｐとの間の光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置されていなくてもよい。例えば、第１液浸部材１２１が、終端光学素子１２の周囲の少なくとも一部に配置され、射出面１３と物体との間の光路Ｋの周囲に配置されていなくてもよい。

第１液浸部材１２１は、液浸空間ＬＳ１を形成するための液体ＬＱを供給する供給口１３１と、液浸空間ＬＳ１の液体ＬＱの少なくとも一部を回収する回収口１３２とを備えている。

供給口１３１は、光路空間ＳＰＫ（光路Ｋ）に面するように配置される。供給口１３１は、第１液浸部材１２１の内部に形成された供給流路１３３を介して、液体ＬＱを供給可能な液体供給装置１３４と接続される。供給口１３１は、液体供給装置１３４からの液体ＬＱを射出面１３側の光路空間ＳＰＫ（光路Ｋ）に供給する。

第１液浸部材１２１は、射出面１３が面する孔（開口）１２０を有する。射出面１３から射出された露光光ＥＬは、開口１２０を通過して基板Ｐに照射可能である。供給口１３１から光路空間ＳＰＫに供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口１２０を介して、基板Ｐ上（物体上）に供給される。また、供給口１３１から光路空間ＳＰＫに供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口１２０を介して、第１空間ＳＰ１に供給される。本実施形態においては、開口１２０から、第１液浸部材１２１の下方の第１空間ＳＰ１に液体ＬＱが供給される。

回収口１３２は、第１空間ＳＰ１に面するように配置される。基板Ｐ（物体）は、回収口１３２と対向可能である。回収口１３２は、第１液浸部材１２１の内部に形成された回収流路１３５を介して、液体ＬＱを回収（吸引）可能な液体回収装置１３６と接続される。回収口１３２は、第１液浸部材１２１と基板Ｐとの間の第１空間ＳＰ１の液体ＬＱの少なくとも一部を回収（吸引）可能である。回収口１３２から回収流路１３５に流入した液体ＬＱは、液体回収装置１３６に回収される。液体回収装置１３６は、回収口１３２を真空システムＢＳに接続可能である。

本実施形態において、第１液浸部材１２１は、多孔部材１３７を備える。多孔部材１３７は、液体ＬＱが流通可能な複数の孔(openingsあるいはpores)を有する。多孔部材１３７は、例えばメッシュフィルタを含む。メッシュフィルタは、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材である。

本実施形態において、多孔部材１３７は、プレート状の部材である。多孔部材１３７は、基板Ｐが対向可能な下面１３７Ｂと、第１液浸部材１２１に形成された回収流路１３５に面する上面と、上面と下面１３７Ｂとを結ぶように形成された複数の孔とを有する。本実施形態において、回収口１３２は、多孔部材１３７の孔を含む。多孔部材１３７の孔（回収口１３２）を介して回収された液体ＬＱは、回収流路１３５を流れる。

本実施形態においては、多孔部材１３７（回収口１３２）から、第１空間ＳＰ１の液体ＬＱ及び気体の両方が回収（吸引）される。なお、多孔部材１３７を介して実質的に液体ＬＱのみが回収され、気体の回収が制限されてもよい。なお、多孔部材１３７を設けなくてもよい。

本実施形態においては、供給口１３１からの液体ＬＱの供給と並行して、回収口１３２からの液体ＬＱの回収が行われることによって、一方側の終端光学素子１２及び第１液浸部材１２１と、他方側の基板Ｐとの間に液体ＬＱの液浸空間ＬＳ１が形成される。液浸空間ＬＳ１は、供給口１３１から供給された液体ＬＱによって形成される。

下面１２３は、開口１２０の周囲に配置される。本実施形態において、下面１２３の少なくとも一部は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、下面１２３の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。

下面１２３は、開口１２０の周囲に配置され、液体ＬＱを回収不可能な下面１２３Ｂと、下面１２３Ｂの周囲に配置され、液体ＬＱを回収可能な多孔部材１３７の下面１３７Ｂとを含む。液体ＬＱは、下面１２３Ｂを通過できない。下面１２３Ｂは、基板Ｐとの間で液体ＬＱを保持可能である。

本実施形態において、液体ＬＱを回収可能な下面１３７Ｂは、下面１２３の周縁部に配置される。下面１２３（基板Ｐの上面）と平行なＸＹ平面内において、下面１３７Ｂは、環状である。液体ＬＱを回収不可能な下面１２３Ｂは、下面１３７Ｂの内側に配置される。本実施形態において、界面ＬＧ１は、下面１３７Ｂと基板Ｐの上面との間に配置される。

なお、液体ＬＱを回収可能な下面１３７Ｂ（回収口１３２）は、光路Ｋ（開口１２０）の周囲に複数配置されてもよい。

第２液浸部材１２２は、第１液浸部材１２１とは異なる部材である。第２液浸部材１２２は、第１液浸部材１２１から離れている。第２液浸部材１２２は、第１液浸部材１２１の周囲の一部に配置される。

第２液浸部材１２２は、第２液浸部材１２２の下方の第２空間ＳＰ２の少なくとも一部に液体ＬＱの液浸空間ＬＳ２を形成可能である。第２空間ＳＰ２は、下面１２４側の空間である。液浸空間ＬＳ２は、液浸空間ＬＳ１と離れて形成される。液浸空間ＬＳ２は、下面１２４と基板Ｐ（物体）の上面との間に形成される。第２液浸部材１２２は、基板Ｐ（物体）との間で液体ＬＱを保持可能である。液浸空間ＬＳ２は、第２液浸部材１２２と基板Ｐとの間に保持される液体ＬＱによって形成される。一方側の下面１２４と、他方側の基板Ｐ（物体）の上面との間に液体ＬＱが保持されることによって、液浸空間ＬＳ２が形成される。

本実施形態において、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧ２の少なくとも一部は、下面１２４と基板Ｐの上面との間に形成される。液浸空間ＬＳ２の外側（界面ＬＧ２の外側）は、気体空間である。

液浸空間ＬＳ２は、液浸空間ＬＳ１よりも小さい。液浸空間の大きさとは、液浸空間を形成する液体の体積を含む。また、液浸空間の大きさとは、液浸空間を形成する液体の重量を含む。また、液浸空間の大きさとは、例えば基板Ｐの表面（上面）と平行な面内（ＸＹ平面内）における液浸空間の面積を含む。また、液浸空間の大きさとは、例えば基板Ｐの表面（上面）と平行な面内（ＸＹ平面内）における所定方向（例えばＸ軸方向、又はＹ軸方向）に関する液浸空間の寸法を含む。

すなわち、基板Ｐの表面（上面）と平行な面内（ＸＹ平面内）において、液浸空間ＬＳ２は、液浸空間ＬＳ１よりも小さい。液浸空間ＬＳ２を形成する液体ＬＱの体積（重量）は、液浸空間ＬＳ１を形成する液体ＬＱの体積（重量）よりも小さい。ＸＹ平面内における液浸空間ＬＳ２の寸法は、液浸空間ＬＳ１の寸法よりも小さい。

液浸空間ＬＳ２は液浸空間ＬＳ１よりも小さいため、液浸空間ＬＳ１、ＬＳ２が形成されている状態で基板Ｐ（物体）が移動した場合において、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱの一部が液浸空間ＬＳ２から離れて第２空間ＳＰ２の外側に移動（流出）することが抑制される。換言すれば、液浸空間ＬＳ２は液浸空間ＬＳ１よりも小さいため、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱの一部が第２空間ＳＰ２から流出することが、液浸空間ＬＳ１の液体ＬＱの一部が第１空間ＳＰ１から流出することよりも抑制される。

本実施形態において、第２液浸部材１２２は、第１液浸部材１２１の周囲の空間において２つ配置される。本実施形態において、第２液浸部材１２２は、Ｘ軸方向に関して、第１液浸部材１２１の一側（＋Ｘ側）及び他側（−Ｘ側）に配置される。液浸空間ＬＳ２は、Ｘ軸方向に関して、液浸空間ＬＳ１の一側（＋Ｘ側）及び他側（−Ｘ側）に形成される。

なお、第２液浸部材１２２は、第１液浸部材１２１の一側（＋Ｘ側）のみに配置されてもよいし、他側（−Ｘ側）のみに配置されてもよい。液浸空間ＬＳ２は、液浸空間ＬＳ１の一側（＋Ｘ側）のみに配置されてもよいし、他側（−Ｘ側）のみに配置されてもよい。

本実施形態において、下面１２４の少なくとも一部は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、下面１２４の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、曲面を含んでもよい。

本実施形態において、Ｚ軸方向に関する下面１２３の位置（高さ）と下面１２４の位置（高さ）とは、実質的に等しい。すなわち、下面１２３と基板Ｐ（物体）の上面との距離と、下面１２４と基板Ｐ（物体）の上面との距離とは、実質的に等しい。

なお、下面１２４が下面１２３よりも低い位置に配置されてもよい。すなわち、下面１２４と基板Ｐ（物体）の上面との距離が、下面１２３と基板Ｐ（物体）の上面との距離よりも小さくてもよい。なお、下面１２４が下面１２３よりも高い位置に配置されてもよい。すなわち、下面１２４と基板Ｐ（物体）の上面との距離が、下面１２３と基板Ｐ（物体）の上面との距離よりも大きくてもよい。

図９は、第２液浸部材１２２の一例を示す断面図である。図１０は、図９の一部を拡大した図である。

第２液浸部材１２２は、基板Ｐ（物体）の上面が第１間隙を介して対向し、基板Ｐ（物体）の上面との間で液体ＬＱを保持する第１面１２４Ａと、第１面１２４Ａの中心に対して第１面１２４Ａの外側に配置され、基板Ｐ（物体）の上面が第２間隙を介して対向する第２面１２４Ｂと、第１面１２４Ａの中心に対して第２面１２４Ｂの外側に配置され、流体を供給する供給口１６４と、第１面１２４Ａと第２面１２４Ｂとの間に配置され、第２面１２４Ｂの外側の空間１０２（１０２Ａ）の気体Ｇａの少なくとも一部を、第２面１２４Ｂと基板Ｐ（物体）の上面との間の間隙を介して吸引する吸引口（回収口）１４２とを有する。

第２液浸部材１２２は、液浸空間ＬＳ２を形成するための液体ＬＱを供給する供給口１４１を備えている。供給口１４１は、下面１２４（第１面１２４Ａ）の少なくとも一部に配置される。供給口１４１は、第１面１２４Ａの中心に配置されている。供給口１４１の周囲に第１面１２４Ａが配置される。

回収口（吸引口）１４２は、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱの少なくとも一部を回収する。
回収口１４２は、環境制御装置１０５からの気体Ｇａとともに、液体ＬＱを吸引する。回収口１４２は、供給口１４１を囲むように配置される。本実施形態において、ＸＹ平面内における回収口１４２の形状は、環状である。なお、回収口１４２は、供給口１４１の周囲に複数配置されてもよい。すなわち、複数の回収口１４２が、供給口１４１の周囲において離散的に配置されてもよい。

供給口１４１は、第２液浸部材１２２の下方の第２空間ＳＰ２に面するように配置される。基板Ｐ（物体）は、供給口１４１と対向可能である。供給口１４１は、第２空間ＳＰ２に液体ＬＱを供給可能である。

本実施形態において、回収口１４２は、第２液浸部材１２２の下方の第２空間ＳＰ２に面するように配置される。基板Ｐ（物体）は、回収口１４２と対向可能である。回収口１４２は、第１面１２４Ａの少なくとも一部に配置される。回収口１４２は、第２空間ＳＰ２の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。回収口１４２は、第２空間ＳＰ２の気体を回収可能である。本実施形態において、回収口１４２は、液体ＬＱを、気体Ｇａとともに回収する。第２空間ＳＰ２の流体（液体ＬＱ及び気体の一方又は両方）の少なくとも一部は、回収口１４２から回収される。

供給口１４１は、第２液浸部材１２２の内部に形成された供給流路１４３を介して、液体ＬＱを供給可能な液体供給装置１４４と接続される。供給口１４１は、液体供給装置１４４からの液体ＬＱを、第２空間ＳＰ２に供給する。

図７に示すように、本実施形態においては、一側の第２液浸部材１２２及び他側の第２液浸部材１２２のそれぞれに液体供給装置１４４が接続される。

回収口１４２は、第２液浸部材１２２の内部に形成された回収流路１４５を介して、液体ＬＱ（気体）を回収（吸引）可能な流体回収装置１４６と接続される。回収口１４２は、第２液浸部材１２２と基板Ｐとの間の第２空間ＳＰ２の液体ＬＱの少なくとも一部を回収（吸引）可能である。第２液浸部材１２２の下方の第２空間ＳＰ２から回収された液体ＬＱは、回収流路１４５を流れる。回収口１４２から回収流路１４５に流入した液体ＬＱは、流体回収装置１４６に回収される。流体回収装置１４６は、回収口１４２を真空システムＢＳに接続可能である。

流体回収装置１４６は、回収流路１４５において気体Ｇａの通路が維持されるように、液体ＬＱを吸引する。

図７に示すように、本実施形態においては、一側の第２液浸部材１２２及び他側の第２液浸部材１２２のそれぞれに流体回収装置１４６が接続される。

本実施形態においては、供給口１４１からの液体ＬＱの供給と並行して、回収口１４２からの液体ＬＱの回収が行われることによって、一方側の第２液浸部材１２２と、他方側の基板Ｐとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳ２が形成される。液浸空間ＬＳ２は、供給口１４１から供給された液体ＬＱによって形成される。

供給口１６４は、第１面１２４Ａの中心（供給口１４１）に対して第２面１２４Ｂの外側に配置される。

本実施形態において、供給口１６４は、液体ＬＢを供給する。供給口１６４から供給される液体ＬＢは、液浸空間ＬＳ２を形成するために供給口１４１から供給される液体ＬＱ（水）と同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。

供給口１６４から供給される液体ＬＢは、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱよりも高い粘度を有してもよい。例えば、液体ＬＱが水であり、液体ＬＢがデカリンでもよい。なお、液体ＬＢが液体ＬＱとはクリーン度が異なる水であってもよい。例えば、液体ＬＱが第１のクリーン度を有する水であり、液体ＬＢが第１のクリーン度よりも低い第２のクリーン度を有する水でもよい。また、液体ＬＢが液体ＬＱとは温度が異なる水であってもよい。例えば、液体ＬＱが第１の温度を有する水であり、液体ＬＢが第１の温度よりも高い第２の温度を有する水でもよい。

本実施形態においては、供給口１６４から供給された液体ＬＢは、回収口１４２に向かって第２面１２４Ｂ上を流れる。本実施形態においては、供給口１６４から供給された液体ＬＢは、第２面１２４Ｂの少なくとも一部に接触しながら流れ、回収口１４２から回収（吸引）される。本実施形態において、第２面１２４Ｂに液体ＬＢの膜が形成される。

本実施形態において、回収口１４２は、第２面１２４Ｂの外側の空間１０２の気体Ｇａの少なくとも一部を、第２面１２４Ｂと基板Ｐ（物体）の上面との間の間隙を介して吸引（排出）する。すなわち、回収口１４２は、環境制御装置１０５からの気体Ｇａの少なくとも一部を、第２間隙を介して吸引する。

回収口１４２は、供給口１６４から供給され、第２面１２４Ｂを流れる液体ＬＢの表面（下面）と基板Ｐ（物体）の上面との間の間隙を介して、空間１０２の気体Ｇａを吸引する。すなわち、回収口１４２から吸引される気体Ｇａは、第２面１２４Ｂ上を流れる液体ＬＢと物体（基板Ｐ）の上面との間の間隙を通過する。

本実施形態においては、供給口１６４から供給された液体ＬＢが、対向する物体の上面に触れずに第２面１２４Ｂを流れるように、供給口１６４から供給される液体ＬＢの単位時間当たりの液体供給量と、回収口１４２から回収される単位時間当たりの気体回収量との少なくとも一方が設定される。すなわち、第２面１２４Ｂを流れる液体ＬＢと対向する基板Ｐ（物体）の上面との間に間隙が形成されるように、供給口１６４から供給される液体ＬＢの単位時間当たりの液体供給量と、回収口１４２から回収される単位時間当たりの気体回収量との少なくとも一方が設定される。

本実施形態において、回収口１４２は、第１面１２４Ａと基板Ｐ（物体）の上面との間に供給された液体ＬＱの少なくとも一部も吸引可能である。例えば、基板Ｐの露光において、回収口１４２は、液体ＬＱと気体Ｇａとを一緒に吸引可能である。流体回収装置１４６は、回収流路１４５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口１４２を介して液体ＬＱを吸引する。

また、本実施形態において、回収口１４２は、液体ＬＢと気体Ｇａとを一緒に吸引可能である。流体回収装置１４６は、回収流路１４５において気体Ｇａの通路が維持されるように、回収口１４２を介して液体ＬＢを吸引する。

以上説明したように、本実施形態においては、液浸空間ＬＳ２の液体ＬＱの流出が抑制される。

なお、本実施形態においては、供給口１６４から液体が供給されることとした。しかし、供給口１６４から気体Ｇｂが供給されてもよい。供給口１６４から供給される気体Ｇｂと、環境制御装置１０５から供給される気体Ｇａとは異なる種類でもよい。例えば、気体Ｇｂの粘度が、気体Ｇａの粘度よりも高くてもよい。例えば、気体Ｇａが空気であり、気体Ｇｂがアルゴンガスでもよい。

なお、本実施形態において、回収口１４２と供給口１６４とを有する部材が異なってもよい。すなわち、第１の部材に供給口１４１及び回収口１４２が配置され、第２の部材に供給口１６４が配置されてもよい。また、第１面１２４Ａと第２面１２４Ｂとを有する部材が異なってもよい。すなわち、第１の部材に第１面１２４Ａが配置され、第２の部材に第２面１２４Ｂが配置されてもよい。

なお、第１〜第３実施形態で説明した第１部材（第１液浸部材）の周囲の少なくとも一つに、第４実施形態で説明した第２液浸部材１２２が配置されてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子１２の射出側（像面側）の光路Ｋが液体ＬＱで満たされているが、投影光学系ＰＬが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号に開示されているような、終端光学素子１２の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学系でもよい。

なお、上述の各実施形態においては、露光用の液体ＬＱとして水を用いているが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリン（登録商標）オイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。

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

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用できる。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば米国特許第６６１１３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明の態様を適用できる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明の態様を適用できる。

また、本発明の態様は、米国特許第６３４１００７号、米国特許第６２０８４０７号、米国特許第６２６２７９６号等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。例えば、図１１に示すように、露光装置ＥＸが２つの基板ステージ２００１、２００２を備えている場合、射出面１３と対向するように配置可能な物体は、一方の基板ステージ、その一方の基板ステージに保持された基板、他方の基板ステージ、及びその他方の基板ステージに保持された基板の少なくとも一つを含む。

また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用できる。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきた。しかし、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明の態様を適用できる。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射できる。

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

上述の実施形態の露光装置ＥＸは、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及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１２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、上述の実施形態に従って、マスクのパターンからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

２…基板ステージ、３…計測ステージ、８…制御装置、１２…終端光学素子、３０…第１部材、３１…第１面、３３…回収口、６０…第２部材、６１…第２面、１０３…チャンバ装置、１０５…環境制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板

Claims (46)

1. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
   前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体の上面が第１間隙を介して対向し、前記物体の上面との間で前記液体を保持する第１面を有する第１部材と、
   前記光路に対して前記第１面の外側に配置され、前記物体の上面が第２間隙を介して対向する第２面を有する第２部材と、
   前記光路に対して前記第２面の外側に配置され、液体を供給可能な第１供給口と、
   前記第１面と前記第２面との間に配置され、前記光路に対して前記第２部材の外側の空間の気体の少なくとも一部を、前記第２間隙を介して吸引可能な吸引口と、を備え、
   前記第１供給口を介した前記供給と、前記吸引口を介した前記吸引とに伴い、前記第１供給口から供給された前記液体が前記第２面を流れて前記液体の表面と前記物体の上面との間に間隙が形成される露光装置。
2. 少なくとも前記露光光を射出する光学部材、前記第１部材、及び前記第２部材が配置される内部空間に気体を供給する環境制御装置を有するチャンバ装置をさらに備え、
   前記吸引口は、前記環境制御装置からの前記気体を吸引する請求項１に記載の露光装置。
3. 前記光路に対して前記第２部材の外側に配置され、前記第２間隙に気体を供給する第２供給口をさらに備え、
   前記吸引口は、前記第２供給口からの前記気体を吸引する請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記第１供給口は、前記第２部材に配置される請求項３に記載の露光装置。
5. 前記第２供給口は、前記光路に対して前記第１供給口の外側に配置される、請求項３又は４に記載の露光装置。
6. 前記第１供給口から供給される前記液体は、前記露光光が通過する前記液体とは異なる請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記第１供給口から供給される前記液体は、前記露光光が通過する前記液体よりも高い粘度を有する請求項６に記載の露光装置。
8. 前記吸引口は、前記物体上に保持された前記液体を吸引する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記吸引口は、前記物体上に保持された前記液体と、前記第１供給口から供給された前記液体を吸引する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 前記吸引口は、前記物体上に保持された前記液体を吸引する第１吸引口と、前記第１吸引口と前記第２面との間に配置され、前記第１供給口から供給された前記液体を回収する第２吸引口とを有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 前記吸引口は、前記物体上に形成された液浸空間の液体を吸引する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記物体上に液浸空間を形成するために液体を供給する第３供給口をさらに備え、
    前記吸引口は、前記第１供給口から供給された液体とともに、前記第３供給口から供給された液体を吸引する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記物体上に液浸空間を形成するために液体を供給する第３供給口をさらに備え、
    前記吸引口は、前記第３供給口から供給された液体を吸引する第１吸引口と、前記第１吸引口と前記第２面との間に配置され、前記第１供給口から供給された液体を吸引する第２吸引口とを有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
14. 前記物体は、前記基板を含み、
    前記基板上に形成された液浸空間の液体を介して前記基板に露光光を照射する請求項９〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記吸引口は、前記第２面を流れる前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙を介して前記気体を吸引する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
16. 前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙の寸法は、０．２ｍｍ以下である請求項１５に記載の露光装置。
17. 前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙の寸法は、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下である請求項１６に記載の露光装置。
18. 前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙の寸法は、前記第１間隙の寸法よりも小さい請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
19. 前記吸引口は、前記物体が対向するように配置され、
    前記吸引口と前記物体の上面との間の第３間隙の寸法は、前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙の寸法よりも大きい請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。
20. 前記吸引口は、前記第１部材に配置される請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 吸引流路を介して前記吸引口と接続される流体吸引装置をさらに備え、
    前記流体吸引装置は、前記吸引流路において前記気体の通路が維持されるように、前記液体を吸引する請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光装置。
22. 前記第１間隙は、前記第２間隙よりも小さい請求項１〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
23. 前記第１供給口から供給された前記液体が、前記物体の上面と接触せずに前記第２面を前記吸引口に向かって流れるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項１〜２２のいずれか一項に記載の露光装置。
24. 前記第１供給口から供給され、前記第２面を前記吸引口に向かって流れる前記液体と前記物体の上面との間に前記間隙が形成されるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置。
25. 前記第１部材と前記第２部材とを少なくともＺ軸方向に可動可能な駆動装置を備える請求項１〜２４のいずれか一項に記載の露光装置。
26. 前記第１部材と前記第２部材とは一体的に設けられている請求項１〜２５のいずれか一項に記載の露光装置。
27. 第１液浸空間の第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
    前記露光光が射出される射出面を有する光学部材と、
    前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記第１液体の前記第１液浸空間を形成する第１液浸部材と、
    前記光路に対して前記第１液浸部材の外側に配置され、前記第１液浸空間から離れて、第２液体の第２液浸空間を形成可能な第２液浸部材と、を備え、
    前記第２液浸部材は、
    物体の上面が第１間隙を介して対向し、前記物体の上面との間で前記液体を保持する第１面と、
    前記第１面の中心に対して前記第１面の外側に配置され、前記物体の上面が第２間隙を介して対向する第２面と、
    前記第１面の中心に対して前記第２面の外側に配置され、液体を供給可能な第１供給口と、
    前記第１面と前記第２面との間に配置され、前記第２面の外側の空間の気体の少なくとも一部を、前記第２間隙を介して吸引可能な吸引口と、を有し、
    前記第１供給口を介した前記供給と、前記吸引口を介した前記吸引とに伴い、前記第１供給口から供給された前記液体が前記第２面を流れて前記液体の表面と前記物体の上面との間に間隙が形成される露光装置。
28. 少なくとも前記露光光を射出する光学部材、前記第１液浸部材、及び前記第２液浸部材が配置される内部空間に気体を供給する環境制御装置を有するチャンバ装置をさらに備え、
    前記吸引口は、前記環境制御装置からの前記気体を吸引する請求項２７に記載の露光装置。
29. 前記第１供給口から供給される前記液体は、前記第２液浸空間の前記第２液体とは異なる請求項２７又は２８に記載の露光装置。
30. 前記第１供給口から供給される前記液体は、前記第２液浸空間の前記第２液体よりも高い粘度を有する請求項２９に記載の露光装置。
31. 前記吸引口は、前記第１供給口から供給され、前記第２面を流れる前記液体の表面と前記物体の上面との間の前記間隙を介して前記気体を吸引する請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の露光装置。
32. 前記吸引口は、前記第１面と前記物体との間の前記液体の少なくとも一部も吸引する請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の露光装置。
33. 吸引流路を介して前記吸引口と接続される流体吸引装置をさらに備え、
    前記流体吸引装置は、前記吸引流路において前記気体の通路が維持されるように、前記液体を吸引する請求項２７〜３２のいずれか一項に記載の露光装置。
34. 前記第１供給口から供給された前記液体が、前記物体の上面と接触せずに前記第２面を前記吸引口に向かって流れるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の露光装置。
35. 前記第１供給口から供給され、前記第２面を前記吸引口に向かって流れる前記液体と前記物体の上面との間に前記間隙が形成されるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項２７〜３４のいずれか一項に記載の露光装置。
36. 請求項１〜３５のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
37. 基板上の液体を介して露光光で前記基板を露光する露光装置で用いられる液体保持方法であって、
    前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、物体の上面が第１間隙を介して対向する第１部材の第１面と、前記物体の上面との間で前記液体を保持することと、
    前記光路に対して前記第１面の外側に配置され、前記物体の上面が第２間隙を介して対向する第２部材の第２面の外側に配置された第１供給口から液体を供給することと、
    前記第１面と前記第２面との間に配置された吸引口から、前記光路に対して前記第２部材の外側の空間の気体の少なくとも一部を、前記第２面を流れる前記液体の表面と前記物体の上面との間の間隙を介して吸引することと、
    前記第１供給口を介した前記供給と、前記吸引口を介した前記吸引とに伴って、前記第２面を流れる前記液体の表面と前記物体の上面との間に前記間隙を形成することと、
    を含む液体保持方法。
38. 前記第１供給口から供給された前記液体は、前記光路に向かって前記第２面上を流れる請求項３７に記載の液体保持方法。
39. 前記吸引口から吸引される前記気体は、前記第２面上を流れる前記液体と前記物体の上面との間の前記間隙を通過する請求項３７又は３８に記載の液体保持方法。
40. 前記物体上に保持された前記液体は、前記吸引口から吸引される請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の液体保持方法。
41. 前記物体上に保持された前記液体と、前記第１供給口から供給された前記液体とは、前記吸引口から吸引される請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の液体保持方法。
42. 前記物体上に保持された前記液体は、前記吸引口が有する第１吸引口から回収され、
    前記第１供給口から供給された前記液体は、前記第１吸引口と前記第２面との間に配置された前記吸引口が有する第２吸引口から回収される請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の液体保持方法。
43. 前記吸引口からの前記吸引を開始した後に、前記第１供給口からの前記液体の前記供給を開始する請求項３７〜４２のいずれか一項に記載の液体保持方法。
44. 前記第１供給口から供給された前記液体が、前記物体の上面と接触せずに前記第２面を前記吸引口に向かって流れるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項３７〜４３のいずれか一項に記載の液体保持方法。
45. 前記第１供給口から供給され、前記第２面を前記吸引口に向かって流れる前記液体と前記物体の上面との間に前記間隙が形成されるように、前記第１供給口からの前記液体の単位時間当たりの供給量と、前記吸引口からの前記気体の単位時間当たりの吸引量との少なくとも一方が設定される請求項３７〜４４のいずれか一項に記載の液体保持方法。
46. 請求項３７〜４５のいずれか一項に記載の液体保持方法により保持された液体の少なくとも一部を介して物体を露光することと、
    露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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