JP2010205914A - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の残留等を抑制して、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、露光光を射出する射出面を有する光学系と、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１回収口と、光学系の光軸に対する放射方向において第１回収口の外側に配置され、第１液体を供給する第１液体供給口と、光学系の光軸に対する放射方向において第１液体供給口の外側に配置され、気体を供給する第１給気口とを備え、基板の露光の少なくとも一部において、第１回収口、第１液体供給口、及び第１給気口に基板の表面が対向し、射出面と基板の表面との間の第２液体を介して射出面からの露光光で基板を露光する。
【選択図】図２

Description

本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。

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２００５／２５９２３４号明細書

液浸露光装置において、液浸空間（液浸領域）が形成されている物体（基板）を高速で移動した場合、液体が漏出したり、物体上に液体（膜、滴等）が残留したりする可能性がある。その結果、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。一方、液体を良好に保持するために、物体の移動速度を低くした場合、スループットが低下する可能性がある。

本発明の態様は、液体の残留等を抑制して、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、スループットの低下を抑制しつつ、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、基板を露光する露光装置において、露光光を射出する射出面を有する光学系と、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１回収口と、光学系の光軸に対する放射方向において第１回収口の外側に配置され、第１液体を供給する第１液体供給口と、光学系の光軸に対する放射方向において第１液体供給口の外側に配置され、気体を供給する第１給気口と、を備え、基板の露光の少なくとも一部において、第１回収口、第１液体供給口、及び第１給気口に基板の表面が対向し、射出面と基板の表面との間の第２液体を介して射出面からの露光光で基板を露光す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３の態様に従えば、光学系の射出面と基板の表面とを対向させることと、第１液体供給口から基板上に第１液体を供給することと、光学系の光軸に対する放射方向において、第１液体供給口の外側に配置された第１給気口から気体を供給することと、射出面と基板の表面との間が第２液体で満たされるように第２液体を供給することと、光学系の光軸に対する放射方向において、第１液体供給口の内側に配置された第１回収口から第１液体及び第２液体を回収することと、射出面と基板の表面との間の第２液体を介して射出面からの露光光で基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光方法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拡大した図である。 第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 比較例に係る液浸部材を示す模式図である。 第２実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第３実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 第４実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

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。なお、後述するように、本実施形態においては、液体として、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とが使用され、露光光ＥＬは、第２液体ＬＱ２を介して基板Ｐに照射される。

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、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を光学的に計測する干渉計システム３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の光路の少なくとも一部が第２液体ＬＱ２で満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４と、少なくとも投影光学系ＰＬ及び基板ステージ２を収容するチャンバ装置５と、少なくとも投影光学系ＰＬを支持するボディ６と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。

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多層膜とを含む。多層膜は、少なくとも感光膜を含む複数の膜が積層された膜である。感光膜は、感光材で形成された膜である。また、多層膜が、例えば反射防止膜、及び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。

チャンバ装置５は、実質的に閉ざされた内部空間８を形成するチャンバ部材５Ａと、内部空間８の環境（温度、湿度、クリーン度、及び圧力等）を制御する環境制御装置５Ｂとを有する。基板ステージ２は、内部空間８を移動する。チャンバ装置５は、少なくとも基板ステージ２が移動する空間（内部空間８）の環境を調整する。

本実施形態においては、内部空間８に、ボディ６が配置される。ボディ６は、支持面ＦＬ上に設けられた第１コラム９と、第１コラム９上に設けられた第２コラム１０とを有する。第１コラム９は、第１支持部材１１と、第１支持部材１１に防振装置１２を介して支持された第１定盤１３とを有する。第２コラム１０は、第１定盤１３上に設けられた第２支持部材１４と、第２支持部材１４に防振装置１５を介して支持された第２定盤１６とを有する。また、本実施形態においては、支持面ＦＬ上に、防振装置１７を介して、第３定盤１８が配置されている。

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をリリース可能に保持するマスク保持部１９を有し、マスクＭを保持した状態で、第２定盤１６のガイド面１６Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、駆動システム２０の作動により、照明領域ＩＲに対して、マスクＭを保持して移動可能である。駆動システム２０は、マスクステージ１に配置された可動子２０Ａと、第２定盤１６に配置された固定子２０Ｂとを有する平面モータを含む。マスクステージ１を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。マスクステージ１は、駆動システム２０の作動により、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ＡＸ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。

投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、保持部材（鏡筒）２１に保持されている。保持部材２１は、フランジ２１Ｆを有する。投影光学系ＰＬは、フランジ２１Ｆを介して、第１定盤１３に支持される。なお、第１定盤１３と保持部材２１との間に防振装置を設けることができる。

投影光学系ＰＬ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２３を有する。射出面２３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２２に配置されている。投影領域ＰＲは、射出面２３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。本実施形態において、射出面２３は−Ｚ方向を向いており、ＸＹ平面と平行である。なお、−Ｚ方向を向いている射出面２３は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。

本実施形態において、終端光学素子２２の光軸（投影光学系ＰＬの像面近傍の光軸）ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。なお、終端光学素子２２と隣り合う光学素子で規定される光軸を終端光学素子２２の光軸とみなしてもよい。また、本実施形態において、投影光学系ＰＬの像面は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、像面は、ほぼ水平である。ただし、像面はＸＹ平面と平行でなくてもよいし、曲面であってもよい。

基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２４を有し、第３定盤１８のガイド面１８Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、駆動システム２５の作動により、投影領域ＰＲに対して、基板Ｐを保持して移動可能である。駆動システム２５は、基板ステージ２に配置された可動子２５Ａと、第３定盤１８に配置された固定子２５Ｂとを有する平面モータを含む。基板ステージ２を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。基板ステージ２は、駆動システム２５の作動により、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。

基板ステージ２は、基板保持部２４の周囲に配置され、射出面２３と対向可能な上面２６を有する。本実施形態において、基板ステージ２は、米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書等に開示されているような、基板保持部２４の周囲の少なくとも一部に配置され、プレート部材Ｔの下面をリリース可能に保持するプレート部材保持部２７を有する。本実施形態において、基板ステージ２の上面２６は、プレート部材Ｔの上面を含む。上面２６は、平坦である。なお、プレート部材Ｔが基板ステージ２からリリース可能でなくてもよい。

本実施形態において、基板保持部２４は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持可能である。プレート部材保持部２７は、プレート部材Ｔの上面２６とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持可能である。

干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１（マスクＭ）の位置を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット３Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２（基板Ｐ）の位置を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット３Ｂとを有する。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７は、干渉計システム３の計測結果に基づいて、駆動システム２０，２５を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。

液浸部材４は、露光光ＥＬの光路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、液浸部材４の少なくとも一部は、終端光学素子２２の周囲の少なくとも一部に配置される。液浸部材４は、射出面２３と対向する位置に配置された物体の表面（上面）と対向可能な下面３０を有する。液浸部材４は、射出面２３と、射出面２３と対向する位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が第２液体ＬＱ２で満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液浸空間ＬＳを形成する第２液体ＬＱ２の一部は、下面３０の少なくとも一部と物体の表面（上面）との間に保持される。

液浸空間ＬＳは、液体で満たされた部分（空間、領域）である。本実施形態において、射出面２３と対向する位置に移動可能な物体は、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。基板Ｐの露光中、液浸部材４は、終端光学素子２２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路が第２液体ＬＱ２で満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。

本実施形態において、液浸部材４は、支持機構２８に支持されている。本実施形態において、支持機構２８は、第１定盤１３に支持されている。本実施形態において、液浸部材４は、支持機構２８を介して、第１定盤１３に吊り下げられている。

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。基板Ｐの露光時、制御装置７は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。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７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軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの第２液体ＬＱ２とを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。

次に、図２及び図３を参照して、液浸部材４について説明する。図２は、液浸部材４の近傍を示す側断面図、図３は、図２の一部を拡大した図である。なお、図２，図３においては、液浸部材４の下方に、射出面２３および下面３０と対向するように配置されている物体は基板Ｐである。

液浸部材４の少なくとも一部は、露光光ＥＬの一部の光路及び終端光学素子２２の周囲に配置されている。本実施形態において、液浸部材４は、環状の部材である。本実施形態において、ＸＹ平面内における液浸部材４の外形は、円形である。なお、液浸部材４の外形が、他の形状（例えば、矩形）でもよい。

本実施形態において、液浸部材４は、少なくとも一部が射出面２３と対向するように配置されたプレート部３１と、少なくとも一部が終端光学素子２２の周囲に配置される本体部３２とを有する。

液浸部材４の下面３０は、投影光学系ＰＬの射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置される。下面３０は、プレート部３１及び本体部３２に配置されている。射出面２３と対向する位置に移動可能な物体の表面は、下面３０と対向可能である。図２，図３においては、基板Ｐの表面が下面３０と対向している。

また、液浸部材４（プレート部３１）は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置され、少なくとも一部が射出面２２と対向する上面３３を有する。本実施形態において、上面３３は、下面３０の逆方向（＋Ｚ方向）を向く。

プレート部３１は、射出面２３から射出された露光光ＥＬが通過可能な開口３４を有する。下面３０及び上面３３は、開口３４の周囲に配置されている。基板Ｐの露光中、射出面２３から射出された露光光ＥＬは、開口３４を介して、基板Ｐの表面に照射される。本実施形態において、開口３４は、基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）と交差するＸ軸方向に長い。

上述したように、液浸部材４の下方に配置された物体の表面（上面）は、射出面２３及び下面３０と対向可能である。したがって、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、基板Ｐの表面は、射出面２３及び下面３０と対向する。

本実施形態において、液浸部材４は、光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置され、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２を回収可能な回収口３５と、終端光学素子２２（投影光学系ＰＬ）の光軸ＡＸに対する放射方向において回収口３５の外側に配置され、第１液体ＬＱ１を供給する第１液体供給口３６と、光軸ＡＸに対する放射方向において第１液体供給口３６の外側に配置され、気体ＧＤを供給する第１給気口３７とを備えている。

また、液浸部材４は、第２液体ＬＱ２を供給する第２液体供給口３８を備えている。

本実施形態において、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とは、同じ種類の液体である。本実施形態においては、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２として、水（純水）を用いる。以下の説明において、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２を総称して適宜、液体ＬＱ、と称する。

本実施形態において、回収口３５、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７は、−Ｚ方向を向いている。本実施形態においては、回収口３５、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７のそれぞれは、液浸部材４の下面３０に配置されている。液浸部材４の下方に配置された物体の表面（上面）は、回収口３５、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７と対向可能である。したがって、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、基板Ｐの表面は、回収口３５、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７に面する。

本実施形態において、回収口３５は、下面３０において光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置されている。回収口３５は、下面３０（回収口３５）と対向する物体（基板Ｐ）上の液体ＬＱを回収可能である。本実施形態において、ＸＹ平面内における回収口３５の形状は、環状である。本実施形態において、ＸＹ平面内における回収口３５の形状は、円環状である。

なお、ＸＹ平面内における回収口３５の形状が、矩形の環状でもよい。また、回収口３５が、光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、回収口３５が、光路（開口３４）に対して、基板Ｐの走査方向の一方側（＋Ｙ側）及び他方側（−Ｙ側）のみに配置されていてもよいし、下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で複数配置されていてもよい。

本実施形態において、回収口３５には、多孔部材３９が配置されている。多孔部材３９は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材３９が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタでもよい。回収口３５は、多孔部材３９の孔を介して、物体（基板Ｐ）上の第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を回収する。

本実施形態において、下面３０に、凹部４０が形成されている。凹部４０は、下面３０に対向する物体（基板Ｐ）の表面から離れるように凹んでいる。凹部４０の一部は、多孔部材３９の下面で規定されている。凹部４０は、多孔部材３９の下面と、液浸部材４の内面４０Ａ，４０Ｂとで規定される。本実施形態においては、多孔部材３９の下面は、液浸部材４の下面３０に対して＋Ｚ側（上方）に配置されている。

第１液体供給口３６は、下面３０において光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の少なくとも一部に配置されている。第１液体供給口３６は、下面３０（第１液体供給口３６）と対向する物体（基板Ｐ）上に第１液体ＬＱ１を供給可能である。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１液体供給口３６の形状は、環状である。本実施形態において、第１液体供給口３６は、露光光ＥＬの光路Ｋ（光軸ＡＸ）を囲むように形成されたスリット開口である。第１液体供給口３６は、回収口３５に沿うように配置されている。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１液体供給口３６の形状は、円環状である。

なお、ＸＹ平面内における第１液体供給口３６の形状が、矩形の環状でもよい。また、第１液体供給口３６が、光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、第１液体供給口３６が、光路Ｋに対して、基板Ｐの走査方向の一方側（＋Ｙ側）及び他方側（−Ｙ側）のみに配置されていてもよいし、下面において光路Ｋの周囲に所定間隔で複数配置されていてもよい。また、回収口３５が光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲に所定間隔で複数配置されている場合において、第１液体供給口３６が、光軸ＡＸに対する放射方向において、複数の回収口３５のそれぞれに隣接するように複数配置されてもよい。

第１給気口３７は、下面３０において光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の少なくとも一部に配置されている。第１給気口３７は、第１液体供給口３６に対向する物体（基板Ｐ）と第１液体供給口３６との間に向かって気体ＧＤを供給する。すなわち、第１給気口３７は、光軸ＡＸに対する放射方向において内向きに、かつ下方に向かって気体ＧＤを供給する。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１給気口３７の形状は、環状である。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１給気口３７の形状は、円環状である。本実施形態において、第１給気口３７は、露光光ＥＬの光路を囲むように形成されたスリット開口である。第１給気口３７は、第１液体供給口３６に沿うように配置されている。

なお、ＸＹ平面内における第１給気口３７の形状が、矩形の環状でもよい。また、第１給気口３７が、光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、第１給気口３７が、光路Ｋに対して、基板Ｐの走査方向の一方側（＋Ｙ側）及び他方側（−Ｙ側）のみに配置されていてもよいし、下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で複数配置されていてもよい。また、第１液体供給口３６が光路Ｋの周囲に所定間隔で複数配置される場合において、第１給気口３７が、光軸ＡＸに対する放射方向において、複数の第１液体供給口３６のそれぞれに隣接するように複数配置されてもよい。

本実施形態において、物体の表面（基板Ｐの表面、プレート部材Ｔの上面等）は、間隙Ｇ１を介して、下面３０と対向する。本実施形態において、下面３０は、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、第１給気口３７の幅（スリット幅）Ｇ２は、間隙Ｇ１のサイズより小さい。なお、第１給気口３７の幅Ｇ２は、光軸ＡＸに対する放射方向における第１給気口３７のサイズである。

上面３３の少なくとも一部と射出面２３とは、間隙Ｇ３を介して、対向する。本実施形態において、上面３３は、ＸＹ平面とほぼ平行である。すなわち、本実施形態においては、上面３３は、下面３０とほぼ平行である。本実施形態において、上面３３と射出面２３とはほぼ平行である。なお、上面３３が、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよいし、下面３０に対して傾斜していてもよいし、射出面２３に対して傾斜していてもよい。

液浸部材４の本体部３２は、射出面２３よりも上方で、投影光学系ＰＬの少なくとも一部と間隙Ｇ４を介して対向する内面４１を有する。内面４１は、終端光学素子２２の側面２２Ａの少なくとも一部と間隙Ｇ４Ａを介して対向する内側面４１Ａと、終端光学素子２２の側面２２Ａの周囲に配置され、下方（−Ｚ方向）を向く終端光学素子２２の下面２２Ｂと間隙Ｇ４Ｂを介して対向する上面４１Ｂとを含む。

本実施形態において、側面２２Ａは、射出面２３と異なる面であり、露光光ＥＬが通過しない面である。本実施形態において、側面２２Ａは、射出面２３の周囲から光軸ＡＸに対する放射方向の外向きに、かつ上方（＋Ｚ方向）に向かって延びる。

本実施形態において、終端光学素子２２は、側面２２Ａの周囲に配置されたフランジ部２２Ｆを有し、下面２２Ｂは、フランジ部２２Ｆの下面を含む。

なお、上面４１Ｂが、投影光学系ＰＬの保持部材２１の表面（下面）と対向していてもよいし、終端光学素子２２の表面及び保持部材２１の表面の両方と対向してもよい。また、内側面４１Ａが保持部材２１の一部と対向してもよいし、終端光学素子２２の側面２２Ａ及び保持部材２１の一部と対向してもよい。

本実施形態において、第２液体供給口３８は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋに面するように、液浸部材４の所定部位に配置されている。本実施形態において、第２液体供給口３８は、射出面２３と上面３３との間に第２液体ＬＱ２を供給する。本実施形態において、第２液体供給口３８は、内側面４１Ａに配置されている。

なお、第２液体供給口３８を、側面２２Ａと対向するように、内側面４１Ａに配置し、側面２２Ａと内側面４１Ａとの間隙Ｇ４Ａに第２液体ＬＱ２を供給してもよい。

本実施形態においては、第２液体供給口３８は、開口３４（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。なお、第２液体供給口３８が、開口３４（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対して＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに配置されてもよい。また、第２液体供給口３８の数は、２つに限られない。第２液体供給口３８は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲において、３箇所以上の位置に配置されてもよい。

本実施形態において、第２液体供給口３８からの第２液体ＬＱ２は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋに供給される。これにより、露光光ＥＬの光路Ｋが第２液体ＬＱ２で満たされる。

基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第２液体供給口３８から射出面２３と上面３３との間に供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、開口３４を介して、下面３０と基板Ｐの表面との間に供給され、射出面２３と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋが第２液体ＬＱ２で満たされる。また、第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。基板Ｐは、射出面２３と基板Ｐの表面との間の第２液体ＬＱ２を介して、射出面２３からの露光光ＥＬで露光される。

本実施形態において、下面３０と基板Ｐ（物体）との間に保持された第２液体ＬＱ２によって、液浸空間ＬＳの一部が形成される。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に、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が第２液体ＬＱ２で覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

以下、簡単のため、射出面２３及び下面３０と対向する位置に基板Ｐが配置され、液浸部材４と基板Ｐとの間に第２液体ＬＱ２が保持されて液浸空間ＬＳが形成される場合を例にして説明する。なお、上述のように、射出面２３及び液浸部材４と他の部材（基板ステージ２のプレート部材Ｔ等）との間に液浸空間ＬＳを形成することができる。

本実施形態においては、第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部によって、射出面２３と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路が第２液体ＬＱ２で満たされ、射出面２３及び下面３０の少なくとも一部と基板Ｐの表面との間に液浸空間ＬＳの一部が形成される。

本実施形態においては、光路Ｋは、第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２によって満たされる。また、本実施形態において、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される液体ＬＱは、第２液体供給口３８から開口３４を介して供給された第２液体ＬＱ２と、第１液体供給口３６から基板Ｐの表面(下面３０と基板Ｐの表面との間の空間）に供給された第１液体ＬＱ１とを含む。

すなわち、本実施形態の液浸空間ＬＳは、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１と第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２とによって形成される。露光光ＥＬの光路Ｋを含む液浸空間ＬＳの中央部は、主に第２液体ＬＱ２によって形成され、下面３０と基板Ｐの表面との間における液浸空間ＬＳの周縁部は、主に第１液体ＬＱ１によって形成される。

本実施形態においては、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの気液界面（メニスカス）は、下面３０と基板Ｐの表面との間に配置される第１の界面ＬＧ１と、側面２２Ａと内側面４１Ａとの間に配置される第２の界面ＬＧ２とを含む。

界面ＬＧ１は、主に、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１の表面で形成される。一方、界面ＬＧ２は、主に、第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２の表面で形成される。

本実施形態において、界面ＬＧ１は、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１給気口３７より内側（光路Ｋの近く）に形成される。本実施形態においては、第１給気口３７から供給された気体ＧＤによって、第１液体供給口３６と基板Ｐとの間に形成される液体ＬＱ（第１液体ＬＱ１）の界面ＬＧ１が制御される。すなわち、第１給気口３７から、第１液体供給口３６と基板Ｐの表面との間に向かって気体ＧＤを供給することによって、下面３０と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱ（第１液体ＬＱ１）の界面ＬＧ１の位置及び形状の少なくとも一方を制御する。

上述したように、第１給気口３７は、第１液体供給口３６と基板Ｐの表面との間に向かって気体ＧＤを供給する。本実施形態においては、基板Ｐの表面付近に向かって第１給気口３７からの気体ＧＤが射出される。本実施形態において、第１給気口３７は、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の下端が、界面ＬＧ１の上端よりも光路Ｋの近くに配置されるように気体ＧＤを供給する。換言すれば、図３に示すように、第１給気口３７は、光軸ＡＸに対する放射方向において、基板Ｐの表面と界面ＬＧ１との交点の位置ＣＰが、下面３０と界面ＬＧ１との交点の位置Ｃ３０より内側に配置されるように、気体ＧＤを供給する。

本実施形態においては、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作と、第１給気口３７による気体ＧＤの供給動作とが並行して実行される。第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２で射出面２３と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路が満たされる。また、第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。また、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１の少なくとも一部が、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２と、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１とは、下面３０と基板Ｐの表面との間において一体となり、液浸空間ＬＳを形成する。

下面３０と基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２は、回収口３５より回収される。回収口３５は、下面３０と基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の両方を回収することができる。第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作とが並行して実行されることによって、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板Ｐとの間に形成される液浸空間ＬＳの大きさ（体積）が定められる。その液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ１に、第１給気口３７からの気体ＧＤが供給されることによって、界面ＬＧ１の位置及び形状の少なくとも一方が調整される。

図２に示すように、第１液体供給口３６は、供給流路４２を介して、第１液体供給装置４３と接続されている。供給流路４２は、液浸部材４の内部流路４４、及びその内部流路４４と第１液体供給装置４３とを接続する供給管の流路４５を含む。第１液体供給装置４３は、クリーンで温度調整された第１液体ＬＱ１を、第１液体供給口３６に供給することができる。

本実施形態において、内部流路４４の流入口４４Ｃは、液浸部材４の側面に配置されている。第１液体供給装置４３からの第１液体ＬＱ１は、流入口４４Ｃを介して内部流路４４に流入する。内部流路４４は、光軸ＡＸに対する放射方向において流入口４４Ｃから内側に延びる第１部分４４Ａと、光路Ｋに近い第１部分４４Ａの一端と第１液体供給口３６とを結ぶように設けられた第２部分４４Ｂとを有する。本実施形態において、第１部分４４Ａ，及び第２部分４４Ｂを含む内部流路４４は、光軸ＡＸを囲むように形成されている。

流入口４４Ｃより内部流路４４に流入した第１液体ＬＱ１は、第１部分４４Ａにおいて、光軸ＡＸを囲むように拡がって流れ、第２部分４４Ｂに流入する。第２部分４４Ｂに流入した第１液体ＬＱ１は、その第２部分４４Ｂを介して、第１液体供給口３６に供給される。第１液体供給口３６は、基板Ｐ上に第１液体ＬＱ１を供給する。

本実施形態において、第２部分４４Ｂは、光軸ＡＸ（Ｚ軸）とほぼ平行である。なお、第２部分４４Ｂが、光軸ＡＸに対する放射方向において、内側に向かって傾斜していてもよい。すなわち、第１液体供給口３６が、第１部分４４Ａと第２部分４４Ｂとの接続部よりも光路Ｋの近くに配置されていてもよい。すなわち、第１液体供給口３６が、回収口３５と基板Ｐとの間に向かって第１液体ＬＱ１が供給（射出）されるように、内部流路４４（第２部分４４Ｂ）が形成されていてもよい。

第１給気口３７は、給気流路４６を介して、気体供給装置４７と接続されている。給気流路４６は、液浸部材４の内部流路４８、及びその内部流路４８と気体供給装置４７とを接続する給気管の流路４９を含む。気体供給装置４７は、クリーンで温度調整された気体ＧＤを、第１給気口３７に供給することができる。

本実施形態において、第１給気口３７に供給される気体ＧＤは、チャンバ装置５が調整する内部空間８の気体と同じ種類の気体である。本実施形態においては、第１給気口３７は、チャンバ装置５が調整する内部空間８の温度及び湿度とほぼ同じ温度及び湿度の気体ＧＤ（空気）を供給する。また、本実施形態においては、第１液体供給口３６から供給される第１液体ＬＱ１の温度と、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの温度とは、ほぼ同じである。なお、第１液体供給口３６から供給される第１液体ＬＱ１の温度と、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの温度とが異なってもよい。例えば、気体ＧＤの温度が、第１液体ＬＱ１の温度より高くてもよい。気体ＧＤの温度を、第１液体ＬＱ１の温度より高くすることによって、界面ＬＧ１付近で生じる第１液体ＬＱ１の気化によって液浸部材４と基板Ｐの少なくとも一方の温度変化を抑制することができる。

本実施形態において、内部流路４８の流入口４８Ｃは、液浸部材４の側面に配置されている。気体供給装置４７からの気体ＧＤは、流入口４８Ｃを介して内部流路４８に流入する。内部流路４８は、光軸ＡＸに対する放射方向において流入口４８Ｃから内側に延びる第１部分４８Ａと、光路Ｋに近い第１部分４８Ａの一端と第１給気口３７とを結ぶように設けられた第２部分４８Ｂとを有する。本実施形態において、第１部分４８Ａ，及び第２部分４８Ｂを含む内部流路４８は、光軸ＡＸを囲むように形成されている。

流入口４８Ｃより内部流路４８に流入した気体ＧＤは、第１部分４８Ａにおいて、光軸ＡＸを囲むように拡がって流れ、第２部分４８Ｂに流入する。第２部分４８Ｂに流入した気体ＧＤは、その第２部分４８Ｂを介して、第１給気口３７に供給される。第１給気口３７は、第１液体供給口３６と基板Ｐの表面との間に気体ＧＤを供給する。

本実施形態において、第２部分４８Ｂは、光軸ＡＸに対する放射方向において、内側に向かって傾斜している。すなわち、第１給気口３７は、第１部分４８Ａと第２部分４８Ｂとの接続部よりも光路Ｋの近くに配置されている。これにより、第１給気口３７は、第１液体供給口３６と基板Ｐとの間に向かって気体ＧＤを円滑に供給することができる。

本実施形態においては、Ｚ軸方向に関して、第１液体供給口３６が配置されている位置と、第１給気口３７が配置されている位置とは、ほぼ同じである。

なお、Ｚ軸方向に関して、第１液体供給口３６が配置されている位置と、第１給気口３７が配置される位置とが異なってもよい。例えば、第１給気口３７が、第１液体供給口３６より＋Ｚ側に配置されてもよいし、−Ｚ側に配置されてもよい。例えば、下面３０の少なくとも一部に、光軸ＡＸに対する放射方向において外側に向かって上方に傾斜する斜面を設け、その斜面に第１液体供給口３６及び第１給気口３７を配置してもよい。その場合、第１給気口３７は、第１液体供給口３６より＋Ｚ側に配置される。また、下面３０の少なくとも一部に下方に突出する凸部を設け、その凸部に第１給気口３７を配置してもよい。その場合、第１給気口３７は、第１液体供給口３６より−Ｚ側に配置される。また、下面３０の少なくとも一部に、光軸ＡＸに対する放射方向において外側に向かって下方に傾斜する斜面を設け、その斜面に第１液体供給口３６及び第１給気口３７を配置してもよい。その場合、第１給気口３７は、第１液体供給口３６より−Ｚ側に配置される。

また、図２に示すように、第２液体供給口３８は、供給流路５０を介して、第２液体供給装置５１と接続されている。供給流路５０は、液浸部材４の内部流路５２、及びその内部流路５２と第２液体供給装置５１とを接続する供給管の流路５３を含む。第２液体供給装置５１は、クリーンで温度調整された第２液体ＬＱ２を第２供給口５２に供給することができる。

また、図２に示すように、回収口３５は、回収流路５４を介して、液体回収装置５５と接続されている。本実施形態において、回収流路５４は、液浸部材４の内部流路５６、及びその内部流路５６と液体回収装置５５とを接続する回収管の流路５７を含む。液体回収装置５５は、真空システム（真空源と回収口３５との接続状態を制御するバルブなど）を含み、回収口３５から液体ＬＱを吸引して回収することができる。

本実施形態において、制御装置７は、液体回収装置５５を制御して、多孔部材３９の下面側空間（多孔部材３９の下面と基板Ｐの表面との間の空間）から上面側空間（回収流路５４）へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材３９の上面側と下面側との圧力差を制御することができる。本実施形態において、下面側空間の圧力は、雰囲気に開放され、チャンバ装置５によって制御されている。制御装置７は、多孔部材３９の下面側から上面側へ液体ＬＱのみが通過するように、液体回収装置５５を制御して、下面側の圧力に応じて、上面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置７は、多孔部材３９の孔を介して、液体ＬＱのみを回収し、気体は多孔部材３９の孔を通過しないように、上面側空間の圧力と下側空間の圧力との差を調整する。多孔部材３９の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材３９の一側から他側へ液体ＬＱのみを通過させる技術は、例えば米国特許第７２９２３１３号明細書などに開示されている。

なお、本実施形態において、「雰囲気」は、液浸部材４を取り囲む気体である。本実施形態において、液浸部材４を取り囲む気体は、チャンバ装置５によって形成される内部空間８の気体である。本実施形態において、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をクリーンな空気で満たす。また、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をほぼ大気圧に調整する。もちろん、内部空間８を大気圧よりも高く設定してもよい。

本実施形態において、投影光学系ＰＬと液浸部材４の内面４１との間隙Ｇ４は、雰囲気に開放されている。間隙Ｇ４は、内部空間８に面する開口５８を介して、雰囲気に開放されている。第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、間隙Ｇ４（Ｇ４Ａ）に流入する。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。

まず、制御装置７は、投影光学系ＰＬの射出面２３及び液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面（あるいは基板ステージ２の上面２６）とを対向させる。液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面とは、間隙Ｇ１を介して対向する。

また、第１液体供給口３６より供給された第１液体ＬＱ１の少なくとも一部は、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持されている。制御装置７は、射出面２３及び下面３０と基板Ｐの表面とを対向させた状態で、第１液体供給装置４３から第１液体ＬＱ１を送出する。第１液体供給装置４３から送出された第１液体ＬＱ１は、供給流路４２を介して、第１液体供給口３６から基板Ｐ上に供給される。

また、制御装置７は、気体供給装置４７から気体ＧＤを送出する。気体供給装置４７から送出された気体ＧＤは、第１給気口３７より、第１液体供給口３６に対向する基板Ｐと第１液体供給口３６との間に向かって供給される。第１給気口３７より供給された気体ＧＤの少なくとも一部は、第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ１に当たる。

また、制御装置７は、第２液体供給装置５１から第２液体ＬＱ２を送出する。また、制御装置７は、液体回収装置５５を作動する。第２液体供給装置５１から送出された第２液体ＬＱ２は、供給流路５０を介して、第２液体供給口３８に供給される。第２液体供給口３８から射出面２３と上面３３との間に供給された第２液体ＬＱ２により、露光光ＥＬの光路Ｋが満たされる。

また、第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、開口３４を介して、下面３０と基板Ｐの表面との間に供給され、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。これにより、射出面２３及び下面３０の少なくとも一部と基板Ｐの表面との間に液浸空間ＬＳの一部が形成される。

下面３０と基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１の少なくとも一部、及び下面３０と基板Ｐの表面との間の第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、回収口３５より回収される。回収口３５から回収された第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２は、回収流路５４を介して、液体回収装置５５に回収される。

本実施形態においては、第２液体供給口３８より開口３４を介して下面３０と基板Ｐの表面との間に供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、光軸ＡＸに対する放射方向において外側に向かって流れ、回収口３５から回収される。また、第１液体供給口３６より下面３０と基板Ｐの表面との間に供給された第１液体ＬＱ１の少なくとも一部は、光軸ＡＸに対する放射方向において内側に向かって流れ、回収口３５から回収される。本実施形態においては、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１は、露光光ＥＬの光路Ｋに供給されない。光軸ＡＸに対する放射方向において開口３４から外側に向かう第２液体ＬＱ２の流れ、及び回収口３５による液体ＬＱの回収動作の少なくとも一方によって、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１は、露光光ＥＬの光路Ｋに供給されずに、回収口３５から回収される。

上述したように、第２液体供給口３８から供給された第２液体ＬＱ２と、第１液体供給口３６から供給された第１液体ＬＱ１とは、下面３０と基板Ｐの表面との間において一体となり、液浸空間ＬＳを形成する。回収口３５は、多孔部材３９の下面に接触した、液浸空間ＬＳを形成する第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の少なくとも一方を回収する。

また、制御装置７は、第１，第２液体供給口３６，３８から供給された第１，第２液体ＬＱ１，ＬＱ２で液浸空間ＬＳが形成された状態で、その液浸空間ＬＳの界面ＬＧ１に向かって、第１給気口３７より気体ＧＤを供給する。

第１給気口３７からの気体ＧＤは、第１液体供給口３６に対向する基板Ｐと第１液体供給口３６との間に向かって供給される。第１給気口３７から供給された気体ＧＤによって、第１液体供給口３６と基板Ｐとの間に形成される第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ１が制御される。

本実施形態において、第１給気口３７は、光軸ＡＸに対する放射方向において内側に向かって下方に傾斜するように気体ＧＤを供給する。第１給気口３７からの気体ＧＤの少なくとも一部は、界面ＬＧ１に当たる。第１給気口３７より供給された気体ＧＤの力によって、界面ＬＧ１が制御され、図３に示すように、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の下端が、界面ＬＧ１の上端よりも光路Ｋの近くに配置される。このように、本実施形態においては、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の下端が、界面ＬＧ１の上端よりも光路Ｋの近くに配置されるように、第１給気口３７より気体ＧＤが供給される。

制御装置７は、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱ（第１，第２液体ＬＱ１，ＬＱ２）の回収動作とを並行して実行して、露光光ＥＬの光路Ｋが第２液体ＬＱ２で満たされるように液浸空間ＬＳを形成するとともに、第１給気口３７からの気体ＧＤの供給を実行して、その液浸空間ＬＳの界面ＬＧ１を制御しつつ、基板Ｐの露光を開始する。

制御装置７は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭからの露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬの射出面２３から射出される。制御装置７は、射出面２３と基板Ｐの表面との間の第２液体ＬＱ２を介して、射出面２３からの露光光ＥＬで基板Ｐを露光する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光光ＥＬで露光される。基板Ｐの露光中にも、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作と、第１給気口３７による気体ＧＤの供給動作とが並行して実行される。

上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、走査型露光装置であり、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、射出面２３と基板Ｐとの間に第２液体ＬＱ２が保持されている状態で（液浸空間ＬＳが形成されている状態で）、基板ＰがＸＹ平面内の所定方向に移動される。例えば、基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射中（スキャン露光中）においては、基板Ｐは、終端光学素子２２及び液浸部材４に対してＹ軸方向に移動する。また、基板Ｐ上の複数のショット領域を順次露光する場合において、第１ショット領域の露光後、次の第２ショット領域を露光する場合、基板Ｐは、終端光学素子２２及び液浸部材４に対して、例えばＸ軸方向、あるいはＸＹ平面内におけるＸ軸に対する傾斜方向に移動（ステップ移動）する。また、スキャン露光中の移動、及びステップ移動に限られず、基板Ｐは、射出面２３との間に第２液体ＬＱ２を保持した状態で、様々な移動条件で移動する可能性がある。

基板Ｐの移動条件は、ＸＹ平面内における所定方向（例えば−Ｙ方向）に関する移動速度、加速度（減速度）、及び移動距離（ＸＹ平面内における第１位置から第２位置へ移動するときの移動距離）の少なくとも一つを含む。

本実施形態においては、光軸ＡＸに対する放射方向において回収口３５の外側に第１液体供給口３６が配置され、放射方向において第１液体供給口３６の外側に第１給気口３７が配置されているので、例えば、基板Ｐを高速、あるいは高加速度で移動した場合にも、液浸部材４と基板Ｐとの間の空間から液体ＬＱが漏出したり、基板Ｐ上に液体ＬＱ（膜、滴等）が残留したりすることを抑制できる。

図４は、比較例に係る液浸部材４００を使用した場合の液浸空間Ｌｓの挙動を示す模式図である。液浸部材４００には、本実施形態の第１液体供給口（３６）及び第１給気口（３７）が設けられてない。例えば、終端光学素子２２及び液浸部材４００と基板ｐの表面との間に液体Ｌｑが保持された状態で、基板Ｐが−Ｙ方向に高速で移動した場合、液浸空間Ｌｓを形成する液体Ｌｑの少なくとも一部が、基板ｐ上において膜となる可能性が高くなる。すなわち、図４に示す比較例においては、基板ｐの−Ｙ方向への移動により、光軸ＡＸに対する放射方向における、液体Ｌｑの界面Ｌｇの上端（界面Ｌｇと液浸部材４００の下面４２０との交点）の位置ＰＪ１と界面Ｌｇの下端（界面Ｌｇと基板ｐの表面との交点）の位置ＰＪ２との距離（ずれ量）ＬＪが大きくなる可能性がある。その結果、液体Ｌｑが、液浸部材４００と基板Ｐの表面との間の空間から漏出したり、膜、滴等となって基板ｐ上に残留したりする可能性がある。

このように、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留する原因の一つとして、液体Ｌｑの界面Ｌｇの位置及び形状の少なくとも一方が挙げられる。すなわち、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留する原因の一つとして、基板ｐの表面に形成される界面Ｌｇの下端と、界面Ｌｇの上端との位置関係（距離ＬＪ）が挙げられる。そして、光軸ＡＸに対する放射方向において、基板Ｐの表面に形成される界面Ｌｇの下端が、界面Ｌｇの上端より外側に配置され、その放射方向に関する下端と上端との距離ＬＪが大きくなった場合、基板Ｐ上に液体Ｌｑが残留する可能性が高くなると考えられる。

本実施形態においては、光軸ＡＸに対する放射方向において、回収口３５の外側に第１液体供給口３６が配置され、その第１液体供給口３６の外側に第１給気口３７が配置されている。第１給気口３７は、光軸ＡＸに対する放射方向において第１液体供給口３６の外側であって、第１液体供給口３６の近傍に配置されている。すなわち、本実施形態においては、第１給気口３７の近くに、常に界面ＬＧ１が配置される。これにより、制御装置７は、第１給気口３７からの気体ＧＤによって界面ＬＧ１の形状及び位置を円滑に制御することができる。

本実施形態においては、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の下端が、界面ＬＧ１の上端よりも光路Ｋの近くに配置されるように、気体ＧＤが供給される。これにより、基板Ｐ上において液体ＬＱが薄膜化することを効果的に抑制できる。したがって、液体ＬＱの漏出、残留等の発生をより効果的に抑制することができる。

本実施形態において、制御装置７は、基板Ｐが移動するときの移動条件に応じて、第１給気口３７からの気体ＧＤの供給条件を調整することができる。

例えば、制御装置７は、ＸＹ平面内の所定方向（例えばＹ軸方向）に関する基板Ｐの移動速度に応じて、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの流速を調整する。

例えば、基板Ｐが−Ｙ方向に高速で移動する場合、制御装置７は、光路Ｋに対して−Ｙ側に配置されている第１給気口３７から供給する気体ＧＤの流速を高くする。例えば、気体供給装置４７から送出される単位時間当たりの気体ＧＤの供給量を調整することによって、気体ＧＤの流速を調整することができる。基板Ｐの移動速度に応じて、気体ＧＤの流速が調整されることによって、界面ＬＧ１の位置及び形状が変動したり、界面ＬＧ１の上端の位置Ｃ３０と下端の位置ＣＰとのずれ量が大きくなったりすることをより効果的に抑制することができる。

また、制御装置７は、ＸＹ平面内の所定方向（例えばＹ軸方向）に関する基板Ｐの加速度に応じて、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの流速を調整することができる。例えば、基板Ｐが−Ｙ方向に高加速度で移動する場合、制御装置７は、光路Ｋに対して−Ｙ側に配置されている第１給気口３７から供給する気体ＧＤの流速を高くする。こうすることによっても、ずれ量ＬＪが大きくなることを抑制できる。

また、制御装置７は、ＸＹ平面内の所定方向（例えばＹ軸方向）に関する基板Ｐの直線移動距離に応じて、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの流速を調整することができる。

このように、制御装置７は、基板Ｐの移動条件に応じて、基板Ｐの移動方向と、基板Ｐの移動方向の前方側に配置されている第１給気口３７からの気体ＧＤの供給条件を調整することによって、位置Ｃ３０と位置ＣＰとのずれ量を小さくすることができ、液体ＬＱの漏出、残留等の発生を抑制することができる。
なお、基板Ｐの移動条件に応じて、気体ＧＤの供給条件を調整しなくてもよい。

なお、上述の説明では、基板Ｐ上に液浸空間ＬＳが形成されている場合について説明したが、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）上、あるいは基板ステージ２（プレート部材Ｔ）と基板Ｐとに跨るように液浸空間ＬＳが形成されている場合も同様である。

以上説明したように、本実施形態によれば、界面ＬＧ１の位置及び形状の少なくとも一方を制御することによって、光軸ＡＸに対する放射方向において界面ＬＧ１の位置が大きく変動したり、界面ＬＧ１の上端の位置Ｃ３０と下端との位置ＣＰのずれ量が大きくなったりすることを抑制することができる。したがって、下面３０と対向する物体（基板Ｐ等）の表面に液体ＬＱが残留したり、液体ＬＱが漏出したりすることを抑制できる。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、露光不良の発生を抑制できる。

なお、本実施形態において、下面３０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。例えば、下面３０が、露光光ＥＬの光路Ｋ（開口３４）の周囲に配置され、ＸＹ平面とほぼ平行な第１領域と、第１領域の周囲の少なくとも一部において、光軸ＡＸに対する放射方向において、外側に向かって上方に傾斜する第２領域とを含んでいてもよい。

なお、本実施形態において、第１給気口３７に接続される内部流路４８の第２部分４８Ｂが、光軸ＡＸ（Ｚ軸）とほぼ平行に配置されてもよい。すなわち、第１給気口３７が、基板Ｐに向かって、基板Ｐの表面に対してほぼ垂直で入射するように、気体ＧＤを供給してもよい。例えば、上述したように、第１液体供給口３６が、光軸ＡＸに対する放射方向において、内側に向かって斜め下方に向かって第１液体ＬＱを射出している場合には、光軸ＡＸ（Ｚ軸）とほぼ平行に、第１給気口３７から気体ＧＤを射出してもよい。

なお、本実施形態においては、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の下端が、界面ＬＧ１の上端よりも光路Ｋの近くに配置されるように、気体ＧＤが供給されるが、基板Ｐの表面に形成される界面ＬＧ１の上端が、界面ＬＧ１の下端よりも光路Ｋの近くに配置されるように、気体ＧＤが供給されてもよい。界面ＬＧ１の上端が、界面ＬＧ１の下端よりも光路Ｋの近くに配置された場合でも、第１給気口３７から供給される気体ＧＤの力によって、界面ＬＧ１の上端の位置Ｃ３０と下端の位置ＣＰとのずれ量（距離）が大きくなることが抑制され、液体ＬＱの漏出、残留等の発生を抑制することができる。

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

図５は、第２実施形態に係る液浸部材４Ｂの一例を示す図である。

本実施形態の液浸部材４Ｂは、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２を回収するための回収口５９と回収流路６０、及び凹部４０を雰囲気に開放するための内部流路６２を備えている点で、第１実施形態の液浸部材４と異なる。

本実施形態において、回収口５９は、内側面４１Ａに配置されている。回収口５９は、回収流路６０を介して、液体回収装置（不図示）と接続されている。回収口５９は、第２液体供給口３８から供給され、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収することができる。

本実施形態において、回収口５９は、光軸ＡＸの周囲に配置されたスリット開口である。なお、回収口５９が、光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されてもよい。

基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作と、第１給気口３７による気体ＧＤの供給動作と、回収口５９による液体ＬＱ（第２液体ＬＱ２）の回収動作が並行して実行される。

また、凹部４０を雰囲気に開放するための内部流路６２の下端は、凹部４０の内側の空間に面するように、凹部４０の内面４０Ａに配置されている。また、本実施形態においては、内部流路６２の上端は、間隙Ｇ４に面するように、内側面４１Ａに配置されている。

例えば凹部４０の内側（多孔部材３９の下面側）の液体ＬＱ中に混入した気体（気泡など）は、内部流路６２を介して、凹部４０の外側（間隙Ｇ４）に排出される。間隙Ｇ４は、雰囲気に開放されており、凹部４０から排出された気体は、内部空間８に排出される。

以上説明したように、本実施形態においても、基板Ｐ上での液体ＬＱの残留、及び液浸部材４Ｂと基板Ｐとの間からの液体ＬＱの漏出等の発生が抑制される。本実施形態によれば、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収する回収口５９が設けられているので、間隙Ｇ４に流入した液体ＬＱが、例えば液浸部材４Ｂの上面４１Ｂと投影光学系ＰＬの下面２２Ｂとの間を介して、液浸部材４の外側へ漏出することが抑制される。

また、本実施形態によれば、内部流路６２が設けられているので、凹部４０に気体が残留することが抑制される。例えば、凹部４０に多量の気体が混入した場合にも、その気体（気泡）が光路Ｋに浸入することを抑制することができる。その結果、露光不良が発生する可能性がある。本実施形態によれば、内部流路６２によって、凹部４０に存在する気体が円滑に排出されるので、露光不良の発生を抑制することができる。

なお、回収口５９は、間隙Ｇ４Ｂに面する上面４１Ｂに設けられてもよいし、液浸部材４Ｂの側面に設けられてもよい。

また、第２実施形態において、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２を回収する回収口５９（回収流路６０）、及び凹部４０を雰囲気に開放するための内部流路６２のどちらか一方を省いてもよい。

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

図６は、第３実施形態に係る液浸部材４Ｃの一例を示す図である。図７において、液浸部材４Ｃは、第１実施形態の液浸部材４と同様に、プレート部３１と、内面４１を有する本体部３２とを備えている。

さらに、第１実施形態の液浸部材４と同様、液浸部材４Ｃは、回収口３５と、第１液体供給口３６と、第１給気口３７と、第２液体供給口３８とを備えている。

本実施形態において、液浸部材４Ｃは、間隙Ｇ４に気体ＧＷを供給する第２給気口６３を備えている。第２給気口６３は、間隙Ｇ４に面するように配置されている。本実施形態において、第２給気口６３は、終端光学素子２２の側面２２Ａと対向する液浸部材４Ｃの内側面４１Ａに配置されている。内側面４１Ａは、側面２２Ａの周囲に配置され、側面２２Ａと間隙Ｇ４Ａを介して対向する。間隙Ｇ４は、雰囲気に開放されている。本実施形態において、第２給気口６３は、光軸ＡＸの周囲に配置されたスリット開口である。なお、第２給気口６３が、光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されてもよい。

本実施形態において、第２給気口６３は、チャンバ装置５によって調整される内部空間８の湿度より高い湿度の気体ＧＷを間隙Ｇ４に供給する。第２給気口６３は、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２に気体ＧＷが接触するように、気体ＧＷを供給する。

第２給気口６３は、液浸部材４Ｃの内部流路６４を介して、気体供給装置６５と接続されている。気体供給装置６５は、内部空間８より高湿度の気体を第２給気口６３に供給する。本実施形態において、気体供給装置６５は、第２給気口６３に、内部空間８の気体と同じ種類の気体を供給する。また、気体供給装置６５は、第２液体ＬＱ２と同じ種類の液体の蒸気で、第２供給口６３に供給する気体を加湿する。本実施形態において、チャンバ装置５は、内部空間８をクリーンな空気で満たし、第２給気口６３は、水蒸気で加湿された空気を間隙Ｇ４に供給する。

また、本実施形態においては、液浸部材４Ｃは、間隙Ｇ４に面するように配置され、第２給気口６３から供給された気体ＧＷの少なくとも一部を回収する回収口６６を備えている。本実施形態において、回収口６６は、液浸部材４Ｃの内側面４１Ａに配置されている。また、回収口６６は、間隙Ｇ４の第２液体ＬＱ２を回収可能である。

本実施形態において、回収口６６は、第２給気口６３よりも上方に配置されている。回収口６６は、第２給気口６３の上方で、第２給気口６３に隣接するように配置されている。本実施形態において、回収口６６は、光軸ＡＸの周囲に配置されたスリット開口である。なお、回収口６６が、光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されていてもよい。

また、本実施形態においては、第１給気口３７も、チャンバ装置５が調整する内部空間８の湿度より高い湿度の気体ＧＷを供給する。第１給気口３７は、内部空間８の気体と同じ種類の気体を供給する。また、第１給気口３７は、第１液体ＬＱ１と同じ種類の液体の蒸気で加湿された気体ＧＷを供給する。本実施形態において、第１給気口３７は、水蒸気で加湿された空気を、第１液体供給口３６と基板Ｐの表面との間に供給する。

また、本実施形態においては、液浸部材４Ｃは、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１給気口３７の外側に配置され、流体を回収可能な回収口６７を備えている。回収口６７は、液浸部材４Ｃの下面３０に配置されている。本実施形態において、回収口６７は、光軸ＡＸの周囲に配置されたスリット開口である。なお、回収口６７が、例えば光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されていてもよい。

回収口６７は、液浸部材４Ｃの内部流路６８を介して、流体回収装置６９と接続されている。回収口６７は、第１給気口３７から供給された気体ＧＷの少なくとも一部を回収する。また、回収口６７は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。

基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作と、第１給気口３７による気体ＧＷの供給動作と、回収口６７による気体ＧＷの回収動作と、第２給気口６３による気体ＧＷの供給動作と、回収口６６による気体ＧＷの回収動作とが、並行して実行される。

本実施形態においても、基板Ｐ上での液体ＬＱの残留、及び液浸部材４Ｃと基板Ｐとの間からの液体ＬＱの漏出等の発生が抑制される。

また、第１給気口３７から、液浸空間ＬＳの第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ１に接触するように気体ＧＷが供給される。第１給気口３７による気体ＧＷの供給動作が実行されることによって、液浸部材４Ｃの下面３０側において、液浸空間ＬＳの周囲を囲むように、高湿度の気体ＧＷの空間（高湿度空間）が形成される。これにより、第１液体ＬＱ１及び／又は第２液体ＬＱ２が気化することが抑制される。したがって、第１液体ＬＱ１及び／又は第２液体ＬＱ２の気化熱による、第１液体ＬＱ１、第２液体ＬＱ２、液浸部材４Ｃ、液浸部材４Ｃに対向する物体（基板Ｐ）の少なくとも一つの温度変化の発生を抑制することができる。

また、第１給気口３７から供給された気体ＧＷの少なくとも一部は、回収口６７から回収される。これにより、第１給気口３７からの気体ＧＷが、液浸部材４Ｃの下面３０と基板Ｐの表面との間から外部（雰囲気）に流出することが抑制される。

また、第２給気口６３からの気体ＧＷは、間隙Ｇ４の第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２に接触するように供給される。第２給気口６３による気体ＧＷの供給動作が実行されることによって、間隙Ｇ４において、第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２を覆うように、高湿度の気体ＧＷの空間（高湿度空間）が形成される。これにより、第２液体ＬＱ２の気化が抑制される。したがって、第２液体ＬＱ２の気化熱による、第２液体ＬＱ２、終端光学素子２２、液浸部材４Ｃの少なくとも一つの温度変化の発生を抑制することができる。

また、第２給気口６３から供給された気体ＧＷの少なくとも一部は、回収口６６から回収される。これにより、第２給気口６３からの気体ＧＷが、液浸部材４と投影光学系ＰＬとの間から外部（雰囲気）に流出することが抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１給気口３７及び第２給気口６３から高湿度の気体ＧＷが供給されるので、液体ＬＱの気化に起因する、液体（ＬＱ１，ＬＱ２）の温度変化、液体（ＬＱ１，ＬＱ２）と接触する物体（終端光学素子２２、液浸部材４Ｃ、基板など）の温度変化の発生を抑制することができる。本実施形態によれば、上述のような温度変化の発生が抑制されるので、露光不良を抑制することができる。

なお、本実施形態において、第２給気口６３を回収口６６の下方に配置しなくてもよい。また、本実施形態において、第２給気口６３と回収口６６の少なくとも一方を、上面４１Ｂに形成してもよい。また、本実施形態において、回収口６６を省いてもよい。また、本実施形態において、回収口６７を設けなくてもよい。また、本実施形態において、第２給気口６３と回収口６６の両方を省いてもよい。また、本実施形態において、第１給気口３７から第１実施形態と同様に気体ＧＤを供給してもよい。また、第２実施形態と同様に、本実施形態において、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２を回収するための回収口（回収流路）と、凹部４０を雰囲気に開放するための内部流路の少なくとも一方を液浸部材４Ｃに設けてもよい。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。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、第４実施形態に係る液浸部材４Ｄの一例を示す図である。本実施形態においては、液浸部材４Ｄは、第１部材７１及び第２部材７２を含む。本実施形態において、第１部材７１及び第２部材７２のそれぞれは、環状の部材である。第１部材７１の少なくとも一部は、露光光ＥＬの一部の光路Ｋ及び終端光学素子２２の周囲に配置されている。第２部材７２は、第１部材７１の上方において、終端光学素子２２の周囲に配置されている。

第１部材７１は、プレート部３１Ｄと、本体部３２Ｄとを有する。第２部材７２は、本体部３２Ｄの上面７３と対向する下面７４を有する。第２部材７２は、下面７４と上面７３とが間隙Ｇ６を介して対向するように、第１部材７１に対して所定の位置に配置される。

液浸部材４Ｄは、投影光学系ＰＬの少なくとも一部と間隙Ｇ４を介して対向する内面４１を有する。本実施形態において、間隙Ｇ４は、終端光学素子２２の側面２２Ｆと、第１部材７１の内側面４１Ａａとの間隙Ｇ４Ａａ、側面２２Ｆと第２部材７２の内側面４１Ａｂとの間隙Ｇ４Ａｂ、及び投影光学系ＰＬの下面２２Ｂと第２部材７２の上面４１Ｂとの間の間隙Ｇ４Ｂを含む。以下の説明において、側面２２Ｆと内側面４１Ａａとの間隙Ｇ４Ａａ、及び側面２２Ｆと内側面４１Ａｂとの間隙Ｇ４Ａｂとを合わせて適宜、間隙Ｇ４Ａ、と称する。

第１部材７１(本体部３２）の上面７３と、第２部材７２の下面７４との間に、間隙Ｇ４（Ｇ４Ａ）に面する第１開口７５が形成される。本実施形態において、上面７３と下面７４との間の間隙Ｇ６は、内部空間８に面するように配置されている第２開口７６を介して、雰囲気に開放されている。第２開口７６は、第１開口７５とは別の開口である。第１開口７５は、間隙Ｇ６及び第２開口７６を介して、雰囲気に開放されている。

また、間隙Ｇ４は、内部空間８に面するように配置されている開口５８を介して、雰囲気に開放されている。

間隙Ｇ４の液体ＬＱ（第２液体ＬＱ２）は、第１開口７５に流入可能である。すなわち、第１開口７５は、終端光学素子２２の射出面２３側から間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２を回収可能である。第１開口７５からの第２液体ＬＱ２は、間隙Ｇ６に流入可能である。

液浸部材４Ｄは、第１開口７５から間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収する回収部８０を備えている。

回収部８０は、第１開口７５から間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２の少なくなくとも一部を回収する。回収部８０は、側面２２Ｆと内側面４１Ａａとの間の間隙Ｇ４Ａａからオーバーフローした第２液体ＬＱ２を回収する。本実施形態において、回収部８０の少なくとも一部は、光軸ＡＸに対する放射方向において、内側面４１Ａａの上端部４１Ｔの外側に配置されている。

本実施形態において、回収部８０は、光軸ＡＸに対する放射方向において第１開口７５の外側に配置され、上方（＋Ｚ方向）を向く凹部８１を有する。凹部８１は、第１部材７１の上面７３に設けられている。凹部８１は、上方を向く開口８１Ｋを有する。回収部８０は、開口８１Ｋを介して凹部８１に流入した第２液体ＬＱ２を回収する。

間隙Ｇ４から第１開口７５を介して間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２は、上面７３及び下面７４にガイドされながら、回収部８０に向かって流れる。

凹部８１は、光軸ＡＸに対する放射方向において、上端部４１Ｔの外側に設けられている。ＸＹ平面内において、凹部８１は、環状である。なお、凹部８１は、光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されていてもよい。

凹部８１は、間隙Ｇ４からの第２液体ＬＱ２を貯めることができる。凹部８１は、流入した第２液体ＬＱ２を貯めることによって、間隙Ｇ４からの第２液体ＬＱ２が間隙Ｇ４に戻ることを抑制する。

また、回収部８０は、凹部８１に流入した第２液体ＬＱ２を回収する回収口８２を有する。回収口８２は、凹部８１に貯めた液体ＬＱを回収する。

本実施形態において、回収口８２は、凹部８１の内側に配置されている。換言すれば、回収口８２は、凹部８１の開口８１Ｋより下方（−Ｚ側）に配置されている。本実施形態において、回収口８２は、凹部８１の底部に配置されている。すなわち、凹部８１の底部は、回収口８２の少なくとも一部を含む。

本実施形態においては、ＸＹ平面内において、回収口８２は、環状である。なお、回収口８２が、光軸ＡＸの周囲の複数の位置に分割して配置されてもよい。

回収口８２は、第１部材７１の内部流路８３を介して、液体回収装置８４と接続されている。

回収口８２には、多孔部材８５が配置されている。多孔部材８５は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材８５が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタでもよい。

また、液浸部材４Ｄは、間隙Ｇ４に気体ＧＷを供給する第３給気口８６を備えている。第３給気口８６は、チャンバ装置８が調整する内部空間８の湿度より高い湿度の気体ＧＷを間隙Ｇ４に供給する。第３給気口８６は、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２に気体ＧＷが接触するように、気体ＧＷを供給する。

本実施形態において、第３給気口８６は、間隙Ｇ６に面するように配置されている。本実施形態において、第３給気口８６は、間隙Ｇ６に気体ＧＷを供給する。間隙Ｇ４と間隙Ｇ６とは、第１開口７５を介して接続されている。第３給気口８６より間隙Ｇ６に供給された気体ＧＷは、第１開口７５を介して、間隙Ｇ４に供給される。これにより、間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２に、第３給気口８６からの気体ＧＷが接触する。また、間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２にも、第３給気口８６からの気体ＧＷが接触する。

本実施形態において、第３給気口８６は、光軸ＡＸに対する放射方向において、回収部８０の外側に配置されている。本実施形態において、第３給気口８６は、第２部材７２の下面７４に配置されている。第３給気口８６は、光軸ＡＸの周囲に配置されるスリット開口である。なお、第３給気口８６は、光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されてもよい。

第３給気口８６は、第１開口７５を介して間隙Ｇ４から間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２と対向する位置から、間隙Ｇ６に気体ＧＷを供給する。第３給気口８６から供給された気体ＧＷは、間隙Ｇ６において、光軸ＡＸに対する放射方向において内側に向かって流れ、第１開口７５を介して、間隙Ｇ４に流入する。すなわち、高湿度の気体ＧＷが、第１開口７５を介して、間隙Ｇ４に供給される。これにより、間隙Ｇ４に流入した第２液体ＬＱ２の界面ＬＧ２に気体ＧＷが接触する。

また、本実施形態においては、液浸部材４Ｄは、間隙Ｇ４に面するように配置され、第３給気口８６より第１開口７５を介して間隙Ｇ４に供給された気体ＧＷの少なくとも一部を回収する回収口８７を備えている。本実施形態において、回収口８７は、間隙Ｇ４（間隙Ｇ４Ｂ）に面するように配置されている。本実施形態において、回収口８７は、間隙Ｇ４Ｂに面する第２部材７２の上面４１Ｂに配置されている。回収口８７は、光軸ＡＸの周囲に配置されたスリット開口である。なお、回収口８７が、例えば光軸ＡＸの周囲の少なくとも一部において、所定間隔で複数配置されてもよい。

第１開口７５より間隙Ｇ４（間隙Ｇ４Ａ）に供給された気体ＧＷの少なくとも一部は、間隙Ｇ４Ａから間隙Ｇ４Ｂに移動して、回収口８７より回収される。これにより、高湿度の気体ＧＷが、間隙Ｇ４の外部に流出することが抑制される。

また、本実施形態においては、液浸部材４Ｄの第１給気口３７は、チャンバ装置５が調整する内部空間８の湿度より高い湿度の気体ＧＷを供給する。また、液浸部材４Ｄは、第１給気口３７から供給された気体ＧＷの少なくとも一部を回収する回収口６７とを備えている。

本実施形態においては、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１液体供給口３６による第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２液体供給口３８による第２液体ＬＱ２の供給動作と、回収口３５による液体ＬＱの回収動作と、第１給気口３７による気体ＧＷの供給動作と、回収口６７による気体ＧＷの回収動作と、第３供給口８６（第１開口７５）による気体ＧＷの供給動作と、回収口８７による気体ＧＷの回収動作とが並行して実行される。

本実施形態においても、基板Ｐ上での液体ＬＱの残留、及び液浸部材４Ｃと基板Ｐとの間からの液体ＬＱの漏出等の発生が抑制される。

また、本実施形態においても、液体ＬＱの気化熱の発生を抑制して、露光不良の発生を抑制しつつ、高スループットで基板Ｐを露光することができる。

本実施形態においても、第１給気口３７から高湿度の気体ＧＷが供給されるので、第１液体ＬＱ１及び／又は第２液体ＬＱ２の気化が抑制され、第１液体ＬＱ１、第２液体ＬＱ２、液浸部材４Ｄ（７１）、液浸部材４Ｄ（７１）に対向する物体（基板Ｐ）の少なくとも一方の温度変化の発生を抑制することができる。

また、本実施形態においても、第３給気口８６による気体ＧＷの供給動作が実行されることによって、第２液体ＬＱ２の気化が抑制され、第２液体ＬＱ２、終端光学素子２２、液浸部材４Ｄ（７１，７２）の少なくとも一方の温度変化の発生を抑制することができる。特に、第３給気口８６が間隙Ｇ６に面しているので、第２液体ＬＱ２の気化が起きやすい、回収部８０の周囲に気体ＧＷの高湿度空間を形成できる。

なお、本実施形態において、第３供給口８６を第１部材７１の上面７３に設けてもよい。

光軸ＡＸに対する放射方向において、第３給気口８６の外側に、第３給気口８６から供給された気体ＧＷの一部を回収する回収口を設けることができる。例えば、その回収口を上面７３及び下面７４の少なくとも一方に設けることができる。こうすることにより、間隙Ｇ６の外側に、第３給気口８６からの気体ＧＷが流出することが抑制される。

また、本実施形態において、第２部材７２の内側面４１Ａｂに回収口８７を設けてもよいし、回収口８７を省いてもよい。また、本実施形態においても、回収口６７を省いてもよい。また、本実施形態において、第３給気口８６及び回収口８７の両方を省いてもよい。

また、本実施形態において、第１給気口３７から第１実施形態と同様に気体ＧＤを供給してもよい。また、第２実施形態と同様に、本実施形態においても、凹部４０を雰囲気に開放するための内部流路を液浸部材４Ｄ（第１部材７１）に設けてもよい。

なお、本実施形態においては、液浸部材４Ｄが、第１部材７１及び第２部材７２で構成されている場合を例にして説明したが、１つの部材でもよい。すなわち、液浸部材４Ｄが、間隙Ｇ４に面する第１開口（７５）と、第１開口（７５）を介して間隙Ｇ４から間隙Ｇ６に流入した第２液体ＬＱ２を回収する回収部（８０）と、間隙Ｇ６を雰囲気に開放する第２開口（７６）を有していれば、液浸部材４Ｄが１つの部材で構成されていてもよい。
また、第４実施形態において、回収部８０が多孔部材８５を有していなくてもよい。

なお、上述の第３及び第４実施形態において、第１給気口３７から供給される気体ＧＷと、第２給気口６３（又は第３供給口８６）から供給される気体ＧＷとで、温度と湿度の少なくとも一方が異なっていてもよい。

なお、上述の第１〜第４実施形態において、多孔部材３９の下面が液浸部材４の下面３０とほぼ面一であってもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態においては、回収口３５、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７が一つの部材に形成されていなくてもよい。例えば、回収口３５が上述の液浸部材に設けられ、第１液体供給口３６、及び第１給気口３７が液浸部材と異なる部材に設けられていてもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態において、終端光学素子２２に対する液浸部材（４，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ（７１、７２）の位置は、固定されているが、液浸部材が終端光学素子２２に対して可動でもよい。なお、第４実施形態においては、液浸部材４Ｄの第１部材と第２部材のどちらか一方のみが終端光学素子２２に対して可動でもよいし、第１部材７１及び第２部材７２の両方が、終端光学素子２２に対して可動でもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態において、回収口３５（多孔部材３９）から液体（ＬＱ１，ＬＱ２）のみを回収しているが、気体とともに液体ＬＱを回収してもよい。また、回収口３５に多孔部材がなくてもよい。

また、上述の各実施形態において、液浸部材の下面３０が射出面２３よりも下方（−Ｚ側）に配置されているが、下面３０が射出面２３と面一、あるいは射出面２３より上方（＋Ｚ側）に配置されてもよい。

また、上述の各実施形態において、終端光学素子２２の露光光ＥＬが通過しない面が、射出面２３の周縁から上方（＋Ｚ方向）に延びる面（側面２２Ａ）を有していなくてもよい。例えば、終端光学素子２２の露光光ＥＬが通過しない面が、光軸ＡＸと垂直な方向に、（射出面２３とほぼ面一）に延びていてもよい。

なお、上述の第１〜第４実施形態においては、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とが同じ液体である場合を例にして説明したが、異なる液体でもよい。例えば、第２液体ＬＱ２として、基板Ｐの露光に適した所定の物性の液体を使用し、第１液体ＬＱ１として、基板Ｐの表面に対する撥液性が第２液体ＬＱ２より高い液体を使用してもよい。

なお、上述の各実施形態においては、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とが同じ液体であり、第１液体ＬＱ１の温度と、第２液体ＬＱ２の温度とがほぼ同じであるが、第１液体供給口３７から供給される第１液体ＬＱ１の温度と、第２液体供給口３８から供給される第２液体ＬＱ２の温度とが異なってもよい。また、内部流路４４を流れる第１液体ＬＱ１を用いて、液浸部材（４など）の温度調整を行ってもよい。また、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とでクリーン度が異なっていてもよい。 また、上述の各実施形態において、光路Ｋに第２液体ＬＱ２のみで満たされるように説明したが、光路Ｋにおいて、第１液体ＬＱ１と第２液体ＬＱ２とが混在しても構わない。

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２２の射出側（像面側）の光路が第２液体ＬＱ２で満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子２２の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。なお、終端光学素子２２の入射側の光路に満たされる液体は、第２液体ＬＱ２と同じ種類の液体でもよいし、異なる種類の液体でもよい。

なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。例えば、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）にも適用することができる。

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、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書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を適用することができる。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を適用することができる。

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書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。

更に、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載し、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。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することができる。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、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。

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。

なお、上述の各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号明細書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。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。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。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。

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が、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

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

以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度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８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、マスクのパターンを用いて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。

１…マスクステージ、２…基板ステージ、５…チャンバ装置、８…内部空間、２２…終端光学素子、２３…射出面、３０…下面、３３…上面、３５…第１回収口、３６…第１液体供給口、３７…第１給気口、３８…第２液体供給口、４１…内面、５９…回収口、６３…第２給気口、６６…回収口、６７…回収口、８６…第３給気口、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＬＧ１…界面、ＬＧ２…界面、ＬＱ１…第１液体、ＬＱ２…第２液体、ＬＳ…液浸空間

Claims (21)

1. 基板を露光する露光装置において、
   露光光を射出する射出面を有する光学系と、
   前記射出面から射出される前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された回収口と、
   前記光学系の光軸に対する放射方向において前記回収口の外側に配置され、第１液体を供給する第１液体供給口と、
   前記光学系の光軸に対する放射方向において前記第１液体供給口の外側に配置され、気体を供給する第１給気口と、を備え、
   前記基板の露光の少なくとも一部において、前記回収口、前記第１液体供給口、及び前記第１給気口に前記基板の表面が対向し、
   前記射出面と前記基板の表面との間の第２液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光する露光装置。
2. 前記第１給気口は、前記第１液体供給口に対向する物体と前記第１液体供給口との間に向かって前記気体を供給する請求項１記載の露光装置。
3. 前記第１給気口から供給された前記気体によって、前記第１液体供給口と前記物体との間に形成される前記第１液体の界面を制御する請求項２記載の露光装置。
4. 前記物体の上面に形成される前記界面の下端が、前記界面の上端よりも前記光路の近くに配置されるように、前記気体を供給する請求項３記載の露光装置。
5. 前記第２液体を供給する第２液体供給口を備え、
   前記基板の露光の少なくとも一部において、前記第１液体供給口による液体供給動作と、前記第２液体供給口による液体供給動作と、前記回収口による液体回収動作と、前記第１給気口による気体供給動作とが並行して実行される請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記回収口は、前記第１液体及び前記第２液体を回収する請求項５記載の露光装置。
7. 前記光路の周囲の少なくとも一部に配置され、少なくとも一部が前記射出面と第１間隙を介して対向する第１対向面をさらに備え、
   前記第２供給口は、前記射出面と前記第１対向面との間に前記第２液体を供給する請求項６記載の露光装置。
8. 前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記第１給気口の外側に配置され、流体を回収可能な第２回収口を有する請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記基板を保持する基板保持部材と、
   前記基板保持部材が移動する空間の環境を調整する環境制御装置とを備え、
   前記第１給気口は、前記環境制御装置が調整する前記空間の湿度より高い湿度の気体を供給する請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記射出面よりも上方で前記光学系と第２間隙を介して対向する第２対向面と、
    前記環境制御装置によって調整される前記空間の湿度より高い湿度の気体を前記第２間隙に供給する第２給気口と、をさらに備えた請求項９記載の露光装置。
11. 前記第２給気口は、前記第２間隙に流入した前記第２液体の界面に前記気体が接触するように、前記気体を供給する請求項１０記載の露光装置。
12. 前記第２間隙に流入した前記液体を回収する第３回収口を有する請求項１１記載の露光装置。
13. 前記第２間隙に面するように配置され、前記第２給気口から供給された前記気体の少なくとも一部を回収する第４回収口を備える請求項１０〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記第１液体は、前記第２液体を含む請求項１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、
    を含むデバイス製造方法。
16. 光学系の射出面と基板の表面とを対向させることと、
    第１液体供給口から前記基板上に第１液体を供給することと、
    前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記第１液体供給口の外側に配置された第１給気口から気体を供給することと、
    前記射出面と前記基板の表面との間が第２液体で満たされるように前記第２液体を供給することと、
    前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記第１液体供給口の内側に配置された回収口から前記第１液体及び前記第２液体を回収することと、
    前記射出面と前記基板の表面との間の前記第２液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、
    を含む露光方法。
17. 前記第１給気口は、前記第１液体供給口に対向する物体と前記第１液体供給口との間に向かって前記気体を供給する請求項１６記載の露光装置。
18. 前記第１給気口から供給された前記気体によって、前記第１液体供給口と前記物体との間に形成される前記第１液体の界面を制御する請求項１７記載の露光装置。
19. 前記物体の上面に形成される前記界面の下端が、前記界面の上端よりも前記光路の近くに配置されるように、前記気体が供給される請求項１８記載の露光装置。
20. 前記第１液体は、前記第２液体を含む請求項１６〜１９のいずれか一項記載の露光方法。
21. 請求項１６〜２０のいずれか一項記載の露光方法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。

Images