JP2012195606A - 露光装置、デバイス製造方法、及びクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】汚染に起因する性能の劣化を抑制できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、第１液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、基板の露光時に、第１液体の少なくとも一部を回収する第１回収口と、第１液体と接触した所定部材のクリーニング時に、所定部材と接触するように供給された第２液体を回収する第２回収口とを備え、クリーニング時に、第１回収口の回収動作を停止した状態で、第２回収口の回収動作を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、デバイス製造方法、及び露光装置のクリーニング方法に関する。

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、下記特許文献に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たすように液浸空間を形成し、その液体を介して基板を露光する液浸露光装置が知られている。

国際公開第９９／４９５０４号 特開２００４−２８９１２７号公報

液浸露光装置において、液体と接触する部材が汚染する可能性があり、その部材が汚染された状態を放置しておくと、汚染が拡大し、露光装置の性能が劣化し、基板を良好に露光できなくなる可能性がある。

本発明は、汚染に起因する性能の劣化を抑制できる露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、露光装置を良好にクリーニングできるクリーニング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、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、基板の露光時に、第１液体の少なくとも一部を回収する第１回収口と、第１液体と接触した所定部材のクリーニング時に、所定部材と接触するように供給された第２液体を回収する第２回収口と、を備え、クリーニング時に、第１回収口の回収動作を停止した状態で、第２回収口の回収動作を実行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、上記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、第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のクリーニング方法であって、基板の露光時に、第１液体の少なくとも一部を第１回収口より回収することと、第１液体と接触した所定部材のクリーニング時に、所定部材と接触するように第２液体を供給することと、クリーニング時に、第１回収口の液体回収動作を停止した状態で、第１回収口とは異なる第２回収口より第２液体の少なくとも一部を回収することと、を含むクリーニング方法が提供される。

本発明によれば、汚染に起因する露光装置の性能の劣化を抑制でき、基板を良好に露光できる。

第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 ノズル部材の近傍を示す側断面図である。 ノズル部材を下方から見た図である。 第１実施形態に係るクリーニング方法の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係るクリーニング方法の一例を説明するための図である。 第３実施形態に係るクリーニング方法の一例を説明するための図である。 第４実施形態に係るクリーニング方法の一例を説明するための図である。 マイクロ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。

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。なお、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材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軸方向のそれぞれに直交する方向（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を示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６，８９７，９６３号公報、欧州特許出願公開第１，７１３，１１３号公報等に開示されているような、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、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージ３とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。

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、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器を搭載し、基板ステージ２とは独立して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する第１駆動システム４と、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動する第２駆動システム５と、各ステージの位置情報を計測するレーザ干渉計６Ａ、６Ｂを含む干渉計システム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。

なお、ここでいう基板Ｐは、デバイスを製造するための露光用基板であって、シリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光材（フォトレジスト）等の膜を形成したものを含む。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。本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いることもできる。

本実施形態の露光装置ＥＸは、露光用液体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って、露光光ＥＬの光路空間の少なくとも一部が露光用液体ＬＱで満たされるように、露光用液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成する。本実施形態においては、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１１と、その終端光学素子１１と対向する物体との間の露光光ＥＬの光路空間が露光用液体ＬＱで満たされるように第１液浸空間ＬＳ１が形成される。終端光学素子１１は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する下面（射出面）１１Ａを有し、第１液浸空間ＬＳ１は、終端光学素子１１の下面１１Ａと、その終端光学素子１１の下面１１Ａと対向する物体との間の露光光ＥＬの光路空間を露光用液体ＬＱで満たすように形成される。露光装置ＥＸは、露光用液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、第１液浸空間ＬＳ１を形成可能なノズル部材８を備えている。ノズル部材８は、終端光学素子１１の近傍に配置されている。ノズル部材８は、終端光学素子１１の下面１１Ａと対向する位置に配置される物体と対向可能な下面８Ａを有する。本実施形態においては、終端光学素子１１及びノズル部材８と、その終端光学素子１１及びノズル部材８と対向する位置に配置される物体との間に保持される露光用液体ＬＱによって第１液浸空間ＬＳ１が形成される。

終端光学素子１１及びノズル部材８と対向可能な物体は、終端光学素子１１の下面１１Ａと対向する位置を含む所定領域内で移動可能な物体を含む。すなわち、終端光学素子１１及びノズル部材８と対向可能な物体は、終端光学素子１１の射出側（投影光学系ＰＬの像面側）で移動可能な物体を含む。本実施形態においては、終端光学素子１１の射出側で移動可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも１つを含む。

また、本実施形態においては、所定のタイミングで、終端光学素子１１及びノズル部材８と、その終端光学素子１１及びノズル部材８と対向する物体との間に、クリーニング用液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２が形成される。クリーニング用液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成することによって、その第２液浸空間ＬＳ２のクリーニング用液体ＬＣと接触する部材の表面をクリーニングすることができる。

本実施形態においては、上述の物体の表面の一部の領域（局所的な領域）が液体で覆われるように液浸空間が形成され、その物体の表面とノズル部材８の下面８Ａとの間に液体の界面(メニスカス、エッジ)が形成される。基板Ｐの露光時には、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が露光用液体ＬＱで覆われるように第１液浸空間ＬＳ１が形成される。すなわち、本実施形態の液浸露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

なお、上述した、露光光ＥＬの光路空間は、露光光ＥＬが通過する光路を含む空間である。液浸空間は、液体で満たされた空間である。また、以下の説明においては、露光用液体ＬＱを適宜、第１液体ＬＱ、と称し、クリーニング用液体ＬＣを適宜、第２液体ＬＣ、と称する。

照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域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）、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、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、第１駆動システム４により、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。第１駆動システム４は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む。マスクステージ１（マスクＭ）の位置情報は、干渉計システム６のレーザ干渉計６Ａによって計測される。レーザ干渉計６Ａは、マスクステージ１に設けられた計測ミラー１Ｆを用いて、マスクステージ１のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。制御装置７は、干渉計システム６の計測結果に基づいて、第１駆動システム４を用いて、マスクステージ１（マスクＭ）の位置制御を行う。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの光学素子は、鏡筒ＰＫで保持されている。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、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軸方向と平行である。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、ステージ本体２１と、ステージ本体２１上に搭載された基板テーブル２２とを有する。基板テーブル２２は、基板Ｐを着脱可能に保持する保持部２３を有する。保持部２３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を保持する。基板テーブル２２は、第１凹部２２Ｒを有し、保持部２３は、第１凹部２２Ｒに配置されている。第１凹部２２Ｒの周囲には、基板テーブル２２の上面２４が配置される。基板テーブル２２の上面２４は、保持部２３に保持された基板Ｐの表面の周囲に配置される。上面２４は、ほぼ平坦であり、保持部２３に保持された基板Ｐの表面とほぼ同一平面内（ＸＹ平面内）に配置される。すなわち、基板テーブル２２の上面２４と、保持部２３に保持された基板Ｐの表面とは、ほぼ面一である。保持部２３に保持された基板Ｐの表面、及び基板テーブル２２の上面２４は、終端光学素子１１の下面１１Ａ及びノズル部材８の下面８Ａと対向可能である。

計測ステージ３は、ステージ本体３１と、ステージ本体３１上に搭載された計測テーブル３２とを有する。計測テーブル３２には、計測器の少なくとも一部が搭載されている。計測器は、基準マークが形成された基準部材、各種の光電センサを含む。計測テーブル３２の上面３４は、ほぼ平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。計測テーブル３２の上面３４は、終端光学素子１１の下面１１Ａ及びノズル部材８の下面８Ａと対向可能である。

第２駆動システム５は、基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれを移動可能である。第２駆動システム５は、ベース部材ＢＰ上で各ステージ本体２１、３１を移動する粗動システム１３と、各ステージ本体２１、３１上で各テーブル２２、３２を移動する微動システム１４とを備えている。

粗動システム１３は、リニアモータ等のアクチュエータを含み、ベース部材ＢＰ上の各ステージ本体２１、３１を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。粗動システム１３によって各ステージ本体２１、３１がＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動することによって、その各ステージ本体２１、３１上に搭載されている各テーブル２２、３２も、各ステージ本体２１、３１と一緒に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動する。

微動システム１４は、各ステージ本体２１、３１と各テーブル２２、３２との間に介在された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータ１４Ｖと、各アクチュエータ１４Ｖの駆動量を計測する不図示の計測装置（エンコーダなど）とを含み、各ステージ本体２１、３１上の各テーブル２２、３２を、少なくともＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能である。また、微動システム１４は、各ステージ本体２１、３１上の各テーブル２２、３２を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動（微動）可能である。

粗動システム１３及び微動システム１４を含む第２駆動システム５によって、基板テーブル２２は、保持部２３に基板Ｐを保持した状態で、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。同様に、第２駆動システム５によって、計測テーブル３２は、計測器を搭載した状態で、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。

基板テーブル２２（基板Ｐ）の位置情報、及び計測テーブル３２の位置情報は、干渉計システム６のレーザ干渉計６Ｂによって計測される。レーザ干渉計６Ｂは、各テーブル２２、３２それぞれの計測ミラー２２Ｆ、３２Ｆを用いて、各テーブル２２、３２のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板テーブル２２の保持部２３に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）、及び計測テーブル３２の上面の所定領域の面位置情報は、フォーカス・レベリング検出システム（不図示）によって検出される。制御装置７は、干渉計システム６のレーザ干渉計６Ｂの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、第２駆動システム５を用いて、基板テーブル２２（基板Ｐ）の位置制御、及び計測テーブル３２の位置制御を行う。

図２は、基板テーブル２２及びノズル部材８の近傍を示す側断面図、図３は、ノズル部材８を下側（−Ｚ側）から見た図である。図２及び図３において、ノズル部材８は、終端光学素子１１の近傍に配置されている。ノズル部材８は、環状の部材であって、終端光学素子１１（露光光ＥＬの光路空間）の周囲に配置されている。例えば基板Ｐ上に第１液浸空間ＬＳ１を形成する場合、終端光学素子１１の下面１１Ａ及びノズル部材８の下面８Ａと基板Ｐの表面との間に第１液体ＬＱが保持される。

ノズル部材８は、第１液体ＬＱを供給可能な供給口８１と、第１液体ＬＱを回収可能な第１回収口８２とを有する。第１回収口８２は、ノズル部材８の下面８Ａの一部に配置されている。第１回収口８２には、プレート状の多孔部材（メッシュ部材）８２Ｍが配置されている。ノズル部材８の下面８Ａは、多孔部材８２Ｍの下面を含む。なお、第１課異種口８２に配置される多孔部材８２Ｍは、プレート状のメッシュ部材に限られず、複数の孔（pore）が形成された焼結金属、発泡金属などを用いることもできる。第１回収口８２は、露光光ＥＬの光路空間の周囲に配置されている。また、終端光学素子１１の下面１１Ａと対向するノズル部材８の一部に開口８Ｋが形成されている。終端光学素子１１の下面１１Ａから射出された露光光ＥＬは、開口８Ｋを通過し、基板Ｐに照射される。

また、ノズル部材８は、第１回収口８２と異なる第２回収口１８２を有する。第２回収口１８２は、ノズル部材８の下面８Ａの一部に配置されている。第２回収口１８２は、露光光ＥＬの光路空間に対して、第１回収口８２の外側に配置されている。第２回収口１８２は、露光光ＥＬの光路空間の周囲に配置されている。

本実施形態において、ノズル部材８の下面８Ａは、開口８Ｋの周囲に配置された平坦面８Ｒを含み、第１回収口８２は、平坦面８Ｒの周囲に配置されている。第２回収口１８２は、第１回収口８２の周囲に配置されている。なお、本実施形態においては、ＸＹ平面内における平坦面８Ｒの外形は、矩形状である。また、開口８Ｋは、Ｘ軸方向に長い矩形状（スリット状）である。

図２に示すように、露光装置ＥＸは、第１液体ＬＱを発生する第１液体供給装置８６と、第２液体ＬＣを発生する第２液体供給装置９６と、液体を回収可能な第１液体回収装置８９と、液体を回収可能な第２液体回収装置１８９とを備えている。第１液体供給装置８６、第２液体供給装置９６、第１液体回収装置８９、及び第２液体回収装置１８９は、制御装置７に制御される。

第１液体供給装置８６と供給口８１とは、ノズル部材８の内部に形成された供給流路８４、及び供給管８５を介して接続されている。第２液体供給装置９６は、流路切替機構１６０を介して、供給管８５と接続されている。流路切替機構１６０は、制御装置７に制御される。第１液体回収装置８９と第１回収口８２とは、ノズル部材８の内部に形成された回収流路８７、及び回収管８８を介して接続されている。第２液体回収装置１８９と第２回収口１８２とは、ノズル部材８の内部に形成された回収流路１８７、及び回収管１８８を介して接続されている。

上述のように、第１液体ＬＱは、露光用液体である。第１液体供給装置８６は、清浄で温度調整された第１液体ＬＱを、供給口８１に向けて送出可能である。第２液体ＬＣは、クリーニング用液体である。第２液体供給装置９６は、第２液体ＬＣを、供給口８１に向けて送出可能である。第１液体回収装置８９、及び第２液体回収装置１８９のそれぞれは、真空システムを含み、第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣを回収可能である。

本実施形態において、制御装置７は、流路切替機構１６０、第１液体供給装置８６、及び第２液体供給装置９６を制御して、第１液体供給装置８６から送出された第１液体ＬＱが供給口８１へ供給されるとき、第２液体供給装置９６から供給口８１への第２液体ＬＣの供給を停止することができる。また、制御装置７は、第２液体供給装置９６から送出された第２液体ＬＣが供給口８１へ供給されるとき、第１液体供給装置８６から供給口８１への第１液体ＬＱの供給を停止することができる。

例えば、第１液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成するために、制御装置７は、第２液体供給装置９６から供給口８１への第２液体ＬＣの供給を停止し、第１液体供給装置８６から第１液体ＬＱを送出する。第１液体供給装置８６から送出された第１液体ＬＱは、供給管８５、及びノズル部材８の供給流路８４を流れた後、供給口８１に供給される。供給口８１は、第１液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成するために、第１液体供給装置８６からの第１液体ＬＱを供給する。

また、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成するために、制御装置７は、第１液体供給装置８６から供給口８１への第１液体ＬＱの供給を停止し、第２液体供給装置９６から第２液体ＬＣを送出する。第２液体供給装置９６から送出された第２液体ＬＣは、供給管８５、及びノズル部材８の供給流路８４を流れた後、供給口８１に供給される。供給口８１は、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成するために、第２液体供給装置９６からの第２液体ＬＣを供給する。

このように、本実施形態においては、供給口８１は、第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣのそれぞれを供給可能である。

本実施形態において、第１回収口８２は、基板Ｐの露光時に、第１液体ＬＱの少なくとも一部を回収する。第１液体回収装置８９の作動によって、第１回収口８２から回収された第１液体ＬＱは、ノズル部材８の回収流路８７を流れた後、回収管８８を介して第１液体回収装置８９に回収される。

制御装置７は、供給口８１を用いる第１液体ＬＱの供給動作と並行して、第１回収口８２を用いる第１液体ＬＱの回収動作を実行することによって、終端光学素子１１及びノズル部材８と、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方との間に、第１液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成可能である。ノズル部材８は、少なくとも基板Ｐの露光時に、終端光学素子１１の射出側の露光光ＥＬの光路空間が第１液体ＬＱで満たされるように、第１液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成する。第１液浸空間ＬＳ１を形成することによって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも１つは、第１液体ＬＱと接触する。

また、本実施形態において、第２回収口１８２は、基板Ｐの露光時に、第１液体ＬＱを回収可能である。第２回収口１８２は、基板Ｐの露光時に、例えば第１回収口８２で回収しきれなかった第１液体ＬＱを回収する。第２液体回収装置１８９の作動によって、第２回収口１８２から回収された第１液体ＬＱは、ノズル部材８の回収流路１８７を流れた後、回収管１８８を介して第２液体回収装置１８９に回収される。これにより、第１液浸空間ＬＳ１から第１液体ＬＱが漏出したり、基板Ｐ上に第１液体ＬＱが残留したりすることを抑制することができる。

また、本実施形態において、第２回収口１８２は、第１液体ＬＱと接触した物体のクリーニング時に、その物体と接触するように供給された第２液体ＬＣを回収する。第２液体回収装置１８９の作動によって、第２回収口１８２から回収された第２液体ＬＣは、ノズル部材８の回収流路１８７を流れた後、回収管１８８を介して第２液体回収装置１８９に回収される。

制御装置７は、供給口８１を用いる第２液体ＬＣの供給動作と並行して、第２回収口１８２を用いる第２液体ＬＣの回収動作を実行することによって、ノズル部材８及び終端光学素子１１と、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方との間に、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成可能である。ノズル部材８は、少なくとも第１液体ＬＱと接触した物体のクリーニング時に、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成する。第２液浸空間ＬＳ２を形成することによって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも１つは、第２液体ＬＣと接触する。

本実施形態においては、第１液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

また、本実施形態においては、第２液体ＬＣとして、第１液体ＬＱと異なるものを用いる。本実施形態においては、第２液体ＬＣとして、水素ガスを水に溶解させた水素水（水素溶解水）を用いる。

なお、第２液体ＬＣとして、オゾンガスを水に溶解させたオゾン水（オゾン溶解水）、窒素ガスを水に溶解させた窒素水（窒素溶解水）、アルゴンガスを水に溶解させたアルゴン水（アルゴン溶解水）、二酸化炭素ガスを水に溶解させた二酸化炭素水（二酸化炭素溶解水）等、所定のガスを水に溶解させた溶解ガス制御水を用いてもよい。また、大気圧下の溶解度以上にガスを溶解させたガス過飽和水でもよい。また、第２液体ＬＣとして、過酸化水素を水に添加した過酸化水素水、塩酸（次亜塩素酸）を水に添加した塩素添加水、アンモニアを水に添加したアンモニア水、コリンを溶解させたコリン水、及び硫酸を水に添加した硫酸添加水等、所定の薬液を水に添加した薬液添加水を用いてもよい。また、第２液体ＬＣとして、エタノール、及びメタノール等のアルコール類、エーテル類、ガンマブチロラクトン、シンナー類、界面活性剤、ＨＦＥ等のフッ素系溶剤を用いてもよい。

基板テーブル２２の上面２４は、第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣに対して撥液性を有する。第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣに対する基板テーブル２２の上面２４の接触角は、９０度以上である。本実施形態においては、基板テーブル２２の上面２４は、例えばフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡなど）等、撥液性を有する材料の膜で形成されている。

同様に、計測テーブル３２の上面３４は、第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣに対して撥液性を有する。第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣに対する計測テーブル３２の上面３４の接触角は、９０度以上である。本実施形態においては、計測テーブル３２の上面３４は、例えばフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡなど）等、撥液性を有する材料の膜で形成されている。なお、基板テーブル２２、計測テーブル３２で使用される撥液性の膜は、それぞれ同じ材料（物質）で構成されていてもよいし、異なる材料（物質）で構成されていてもよい。

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。

例えば、制御装置７は、第２駆動システム５を用いて、終端光学素子１１及びノズル部材８と対向する位置に計測テーブル３２を配置し、終端光学素子１１及びノズル部材８と計測テーブル３２との間に、第１液体ＬＱで第１液浸空間ＬＳ１を形成する。そして、制御装置７は、第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱを介して、計測テーブル３２に配置された各種計測器による計測を実行する。そして、制御装置７は、その計測器の計測結果に基づいて、例えば投影光学系ＰＬの結像特性等、基板Ｐを露光するときの露光条件を調整し、基板Ｐの露光動作を開始する。基板Ｐを露光するときには、制御装置７は、第２駆動システム５を用いて、終端光学素子１１及びノズル部材８と対向する位置に、基板Ｐを保持した基板ステージ２を配置し、終端光学素子１１及びノズル部材８と基板テーブル２２（基板Ｐ）との間に、第１液浸空間ＬＳ１を形成する。

本実施形態においては、例えば欧州特許出願公開第１，７１３，１１３号公報、米国特許公開第２００６／００２３１８６号公報等に開示されているように、制御装置７は、基板テーブル２２及び計測テーブル３２の少なくとも一方が終端光学素子１１及びノズル部材８との間で第１液体ＬＱ１を保持可能な空間を形成し続けるように、基板テーブル２２の上面２４と計測テーブル３２の上面３４とを接近又は接触させた状態で、基板テーブル２２の上面２４及び計測テーブル３２の上面３４の少なくとも一方と終端光学素子１１の下面１１Ａ及びノズル部材８の下面８Ａとを対向させつつ、終端光学素子１１及びノズル部材８に対して、基板テーブル２２と計測テーブル３２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、制御装置７は、第１液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、基板テーブル２２の上面２４と計測テーブル３２の上面３４との間で第１液体ＬＱの第１液浸空間ＬＳ１を移動可能である。なお、基板テーブル２２の上面２４と計測テーブル３２の上面３４との間で第１液体ＬＱ１の第１液浸空間ＬＳ１を移動するときに、基板テーブル２２の上面２４と計測テーブル３２の上面３４とはほぼ同じ高さ（面一）となるように調整される。

そして、制御装置７は、第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱを介して、マスクＭからの露光光ＥＬを基板Ｐに照射する。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が露光される。

制御装置７は、基板Ｐの露光が終了した後、第１液浸空間ＬＳ１を計測テーブル３２上に移動する。そして、制御装置７は、露光が終了した基板Ｐを保持した基板テーブル２２を、所定の基板交換位置に移動し、露光が終了した基板Ｐを基板テーブル２２から搬出（アンロード）するとともに、露光すべき基板Ｐを基板テーブル２２に搬入（ロード）する。また、基板交換位置における基板交換中、制御装置７は、必要に応じて、計測テーブル３２を用いた計測動作を第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱを介して実行する。基板テーブル２２に対する基板Ｐの搬入が終了した後、上述同様、制御装置７は、第１液浸空間ＬＳ１を基板テーブル２２（基板Ｐ）上に移動し、第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する。そして、制御装置７は、上述の動作を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。

基板Ｐを露光するとき、第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱは、基板Ｐの表面、終端光学素子１１の下面１１Ａ、ノズル部材８の下面８Ａのそれぞれに接触する。また、第１液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱは、基板テーブル２２の上面２４、及び計測テーブル３２の上面３４のそれぞれにも接触する。

基板Ｐと接触した第１液体ＬＱに、例えば基板Ｐの一部の物質（例えば感光材の一部）が溶出（混入）する可能性がある。その液体ＬＱが、終端光学素子１１の下面１１Ａ、ノズル部材８の下面８Ａ、基板テーブル２２の上面２４、計測テーブル３２の上面３４等に接触すると、基板Ｐから溶出した物質によって、下面１１Ａ、８Ａ、上面２４、３４等が汚染される可能性がある。また、基板Ｐから溶出した物質に限られず、例えば、露光装置ＥＸが置かれている空間中を浮遊する物質（異物）によっても、下面１１Ａ、８Ａ、上面２４、３４等が汚染される可能性がある。

そこで、本実施形態においては、第２液体ＬＣを用いて、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２、及び計測テーブル３２の少なくとも１つをクリーニングする。本実施形態においては、終端光学素子１１及びノズル部材８と、基板テーブル２２及び計測テーブル３２の少なくとも一方との間に第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成し、その形成された第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣによって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２、及び計測テーブル３２の少なくとも１つをクリーニングする。

次に、第２液体ＬＣの第２液浸空間ＬＳ２を用いて露光装置ＥＸの少なくとも一部をクリーニングする動作の一例について説明する。以下の説明では、第２液体ＬＣを用いて、第１液体ＬＱと接触した終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２をクリーニングする場合を例にして説明する。

図４に示すように、終端光学素子１１及びノズル部材８と対向する位置に基板テーブル２２が配置される。制御装置７は、第１液体ＬＱの供給を停止した状態で、供給口８１より第２液体ＬＣを供給する。終端光学素子１１及びノズル部材８は、基板テーブル２２との間に、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成する。第２液体ＬＣは、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２のそれぞれと接触するように供給される。

第２液体ＬＣは、第１液体ＬＱと接触した面、あるいは接触した可能性のある面（例えば下面１１Ａ、下面８Ａ、上面２４）と接触するように供給される。これにより、第１液体ＬＱと接触した面あるいは接触した可能性のある面は、第２液体ＬＣによってクリーニングされる。

本実施形態においては、クリーニング時に、第２回収口１８２が、第２液体ＬＣを回収する。制御装置７は、クリーニング時に、第１回収口８２の回収動作を停止した状態で、第２回収口１８２の回収動作を実行する。すなわち、本実施形態においては、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２のクリーニング時に、制御装置７は、第１回収口８２の回収動作を停止した状態で、供給口８１を用いる第２液体ＬＣの供給動作と並行して、第２回収口１８２を用いる第２液体ＬＣの回収動作を実行する。なお、図４においては、クリーニング時に動作が停止されている第１液体供給装置８６、第１液体回収装置８９等の図示が省略してある。

また、図４に示すように、本実施形態においては、第２液体ＬＣを用いたクリーニング動作において、基板テーブル２２の保持部２３には、ダミー基板ＤＰが保持される。ダミー基板ＤＰは、露光用の基板Ｐとは別の、異物を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材である。ダミー基板ＤＰは、露光用の基板Ｐとほぼ同じ外形を有し、保持部２３に保持可能である。本実施形態においては、保持部２３は、ピンチャック機構を有し、基板Ｐ及びダミー基板ＤＰのそれぞれを着脱可能に保持する。ダミー基板ＤＰの表面は、第２液体ＬＣに対して撥液性を有している。なお、保持部２３でダミー基板ＤＰを保持せずに、保持部２３を露出させた状態で、クリーニング用液体ＬＣを用いたクリーニング動作を実行することもできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２等、第１液体ＬＱと接触した部材を良好にクリーニングすることができる。したがって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２等の汚染に起因する露光装置ＥＸの性能の劣化を抑制できる。

本実施形態においては、露光時に主に使用される第１回収口８２とは異なる第２回収口１８２で、クリーニング時の液体が回収される。これにより、第１回収口８２（例えば多孔部材８２Ｍの下面）を良好にクリーニングできる。例えば、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２を第２液体ＬＣでクリーニングすることによって、その第２液体ＬＣが汚染される可能性がある。例えば、クリーニングによって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２等に付着していた異物が除去され、第２液体ＬＣに混入する可能性がある。第２液体ＬＣを第１回収口８２から回収した場合、第１回収口８２が汚染される可能性がある。第１回収口８２が汚染された状態で基板Ｐを液浸露光すると、例えば第１液体ＬＱに異物が混入し、パターン欠陥等、露光不良が発生する可能性がある。

本実施形態においては、クリーニング時に、第１回収口８２の回収動作を停止するので、第１回収口８２の汚染を抑制することができる。したがって、基板Ｐを良好に露光することができる。

また、本実施形態においては、第２回収口１８２は、露光光ＥＬの光路空間に対して第１回収口８２の外側に配置されており、制御装置７は、第１回収口８２の回収動作を停止した状態で、供給口８１を用いる第２液体ＬＣの供給動作と並行して、第２回収口１８２を用いる第２液体ＬＣの回収動作を実行する。これにより、図４に示すように、ノズル部材８の下面８Ａのほぼ全域に第２液体ＬＣを接触させることができる。したがって、ノズル部材８の下面８Ａのほぼ全域を第２液体ＬＣでクリーニングすることができる。

＜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実施形態を示す図である。本実施形態の特徴的な部分は、クリーニング時に、第１回収口８２より液体（第１液体ＬＱ、第２液体ＬＣの少なくとも一方を含む）を送出する点にある。

図５において、回収管８８には、流路切替機構１６１を介して第３液体供給装置１６２が接続されている。本実施形態において、制御装置７は、クリーニング時に、流路切替機構１６１、及び第３液体供給装置１６２を制御して、第１回収口８２より液体を、第１回収口８２に対向する物体（例えばダミー基板ＤＰ）上に送出する。第３液体供給装置１６２からの液体の流れによって、第１回収口８２の汚染をより一層抑制することができる。

＜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６は、第３実施形態を示す図である。本実施形態の特徴的な部分は、クリーニング時に、第２液体ＬＣに振動を与える点にある。

図６に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸは、基板テーブル２２に搭載された振動部材１５０と、振動部材１５０を振動させる振動発生装置１０とを備えている。振動発生装置１０は、振動部材１５０を振動させることによって、振動部材１５０上に形成される液浸空間の液体に振動を与える。

振動発生装置１０は、振動部材１５０に接続されている。本実施形態においては、振動発生装置１０は、振動部材１５０の下面１５２に接続されている。振動発生装置１０は、基板テーブル２２に形成されている第２凹部１５０Ｒの内側に配置されており、その第２凹部１５０Ｒの内側において、振動部材１５０の下面１５２に接続されている。

振動発生装置１０は、超音波発生装置を含み、振動部材１５０に超音波を与える。本実施形態において、振動発生装置１０は、圧電素子を含む。振動発生装置１０は、制御装置７によって制御される。制御装置７は、振動発生装置１０を用いて、振動部材１５０を振動させる。以下の説明において、振動発生装置１０を適宜、超音波発生装置１０、と称する。

制御装置７は、クリーニング時に、第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成した状態で、超音波発生装置１０で振動部材１５０を振動させる。超音波発生装置１０は、振動部材１５０を振動させることによって、その振動部材１５０上に形成されている第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣ２に超音波（振動）を与える。本実施形態においては、超音波発生装置１０は、２０ｋＨｚ〜５０００ｋＨｚの振動を振動部材１５０に与えることができる。超音波発生装置１０は、終端光学素子１１及びノズル部材８と振動部材１５０及び基板テーブル２２との間に形成された第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに超音波（振動）を与えることによって、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２等に付着している異物（汚染物）を剥離させ、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２の少なくとも１つをクリーニングする。

本実施形態においては、第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに超音波を与える超音波発生装置１０を設けたので、クリーニング効果を高めることができる。本実施形態においては、クリーニングに適した第２液体ＬＣ（水素水）と超音波との相乗効果によって、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び基板テーブル２２のそれぞれを良好にクリーニングすることができる。

本実施形態においては、第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに超音波を与えるために、基板テーブル２２に搭載可能な、小型の振動部材１５０を振動させている。これにより、振動部材１５０を高い周波数（振動数）で円滑に振動させることができ、第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに高い周波数の超音波を円滑に与えることができる。第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに与える超音波の周波数が高いほうが、より良好なクリーニング効果が得られる場合には、基板テーブル２２に搭載された振動部材１５０を、例えば１ＭＨｚ以上の高い周波数（振動数）で振動させることが有効である。なお、第２液体ＬＣに与える振動は超音波でなくてもよく、２０ｋＨｚ未満の周波数で第２液体ＬＣを振動させてもよい。

また、本実施形態においては、振動部材１５０の上面１５１と基板テーブル２２の上面２４とはほぼ面一なので、第２液浸空間ＬＳ２を良好に形成することができる。

また、振動部材１５０と基板テーブル２２とは所定のギャップＧを介して配置されているので、振動部材１５０は円滑に振動可能である。また、振動部材１５０と基板テーブル２２とは、所定のギャップＧを介して配置されているので、振動部材１５０の振動が基板テーブル２２に悪影響を与えない。また、振動部材１５０（上面１５１）と基板テーブル２２（上面２４）との間のギャップＧは微小（約０．１ｍｍ）であり、かつ振動部材１５０の上面１５１及び基板テーブル２２の上面２４は、第１液体ＬＱ、及び第２液体ＬＣに対して撥液性を有しているので、上面１５１、２４に第１液体ＬＱ及び第２液体ＬＣが残留したり、振動部材１５０（上面１５１）と基板テーブル２２の（上面２４）との間のギャップＧから基板テーブル２２の内部に液体が浸入したりすることを抑制することができる。

なお、振動部材１５０と基板テーブル２２との間に、基板テーブル２２の内部へ液体が浸入することを抑制するシール部材を配置することができる。例えば、Ｏリング等、弾性（可撓性）を有するシール部材を配置することによって、振動部材１５０の振動を妨げることなく、基板テーブル２２の内部への液体の浸入を抑制することができる。

また、振動部材１５０と基板テーブル２２との間の液体を回収する回収口を設けることができる。例えば、第２凹部１５０Ｒの内側に、振動部材１５０を囲むように回収口を設けることによって、振動部材１５０と基板テーブル２２との間に浸入した液体を良好に回収することができる。

なお、本実施形態においては、振動部材１５０が基板テーブル２２に１つだけ搭載されている場合を例にして説明したが、基板テーブル２２の複数の位置のそれぞれに搭載されていてもよい。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。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、第４実施形態を示す図である。第３実施形態と異なる第４実施形態の特徴的な部分は、第２駆動システム５（微動システム１４）を用いて、第２液体ＬＣに振動を与える点にある。

図７において、制御装置７は、終端光学素子１１及びノズル部材８と基板テーブル２２との間に第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成した状態で、第２駆動システム５（微動システム１４）を用いて、基板テーブル２２を振動させる。制御装置７は、第２駆動システム５を用いて基板テーブル２２を振動させることによって、基板テーブル２２上に形成されている第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに振動（超音波）を与えることができる。

なお、上述の第３及び第４本実施形態において、ノズル部材８を振動させて、第２液浸空間ＬＳ２の液体に超音波（振動）を与えるようにしてもよい。

なお、上述の第３及び第４実施形態においては、終端光学素子１１及びノズル部材８のクリーニングを促進するために、液体に２０ｋＨｚ以上の振動（超音波）を与えるようにしているが、液体に２０ｋＨｚ未満の振動を与えるようにしてもよい。

なお、上述の第１〜第４実施形態においては、終端光学素子１１及びノズル部材８と基板テーブル２２との間に第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成する場合を例にして説明したが、終端光学素子１１及びノズル部材８と計測テーブル３２との間に第２液体ＬＣで第２液浸空間ＬＳ２を形成することができる。これにより、第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣを用いて、終端光学素子１１、ノズル部材８、及び計測テーブル３２をクリーニングすることができる。

また、上述の第３実施形態で説明したような振動発生装置（超音波発生装置）及び振動部材を、計測テーブル３２に搭載し、その振動部材を用いて、終端光学素子１１及びノズル部材８と計測テーブル３２との間に形成された第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに振動（超音波）を与えることができる。また、計測テーブル３２を動かす微動システム１４（第２駆動システム５）を用いて、終端光学素子１１及びノズル部材８と計測テーブル３２との間に形成された第２液浸空間ＬＳ２の第２液体ＬＣに振動（超音波）を与えることができる。

なお、上述の第１〜第４実施形態においては、ノズル部材８に形成された供給口８１が第２液体ＬＣと第１液体ＬＱとの両方を供給可能である場合を例にして説明したが、ノズル部材８に、第２液体ＬＣを供給する供給口と、第１液体ＬＱを供給する供給口との両方を形成してもよい。

なお、上述の第１〜第４実施形態において、第１液体ＬＱで第２液浸空間を形成して、終端光学素子１１、ノズル部材８、基板テーブル２２、計測テーブル３２をクリーニングしてもよい。例えば、使用される第１液体ＬＱがクリーニング能力を有するもの（例えばフッ素系液体）であったり、あるいは発生した汚染が第１液体ＬＱで良好に除去可能（クリーニング可能）である場合には、第１液体ＬＱで良好にクリーニングできる。

なお、上述の各実施形態において、ノズル部材８と基板テーブル２２（又は計測テーブル３２）との間に第２液浸空間ＬＳ２を形成するために、第１液体ＬＱと、第１液体ＬＱと異なる第２液体ＬＣとを時系列的に使用してもよい。例えば第１液体ＬＱが水（純水）であり、第２液体ＬＣが所定の気体を水に溶解させた溶解ガス制御水（水素水、窒素水等）である場合には、第２液体ＬＣを用いたクリーニング動作後、第１液体ＬＱを用いたクリーニング動作を実行することができる。クリーニング動作終了後に第１液体ＬＱに置換する処理の時間を短くすることができる。

なお、上述の各実施形態において、終端光学素子１１及びノズル部材８に対するクリーニング動作は、例えば所定枚数の基板Ｐを露光する毎に、あるいはロット毎に、あるいは所定時間間隔毎に実行することができる。

また、終端光学素子１１及びノズル部材８の少なくとも一方の汚染状態を検出可能な検出装置を設け、その検出装置の検出結果に基づいて、終端光学素子１１及びノズル部材８の少なくとも一方が汚染されていると判断したときに、クリーニング動作を実行するようにしてもよい。例えば、計測テーブル３２に光量検出器を配置し、終端光学素子１１の下面１１Ａから射出される露光光ＥＬの光量を、計測テーブル３２に配置されている光量検出器で検出し、その検出結果に基づいて、クリーニング動作を実行するかどうかを判断することができる。終端光学素子１１の下面１１Ａが汚染されている状態と汚染されていない状態とでは、光量検出器に照射される露光光ＥＬの光量が変化する可能性が高い。したがって、光量検出器の検出結果に基づいて、終端光学素子１１の下面１１Ａの汚染状態を求めることができる。

また、終端光学素子１１の下面１１Ａ、ノズル部材８の下面８Ａ等の画像（光学像）情報を取得可能な撮像装置（カメラ）を設け、その撮像装置の撮像結果に基づいて、終端光学素子１１の下面１１Ａ、ノズル部材８の下面８Ａ等が汚染されているかどうかを判断し、その判断の結果に基づいて、クリーニング動作を実行するかどうかを判断するようにしてもよい。

同様に、基板テーブル２２及び計測テーブル３２の汚染状態を検出可能な検出装置を設け、その検出結果に基づいて、クリーニング動作を実行するかどうかを判断するようにしてもよい。例えば、基板テーブル２２の上面２４及び計測テーブル３２の上面３４の画像（光学像）を取得可能な撮像装置（カメラ）を用いて、基板テーブル２２の上面２４及び計測テーブル３２の上面３４の汚染状態を検出することができる。

また、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬで基板Ｐを露光し、現像処理を行った後、その基板Ｐ上に形成されたパターンの形状を所定の計測装置で計測し、その計測結果に基づいて、クリーニング動作を実行するかどうかを判断するようにしてもよい。例えば、パターンの形状の計測結果に基づいて、パターンの欠陥が許容範囲でないと判断した場合、例えば終端光学素子１１の下面１１Ａの汚染状態も許容範囲でないと判断し、クリーニング動作を実行する。

なお、上述の各実施形態で説明したクリーニング動作、クリーニング機構を適宜組み合わせて使用できることは言うまでもない。

なお、上述の各実施形態の露光用液体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。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。また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（最終光学素子ＦＬなど）を形成してもよい。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、上述の各実施形態においては、投影光学系の終端光学素子の射出側（像面側）の光路空間を液体で満たしているが、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、終端光学素子の光入射側（物体面側）の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。

なお、上述の各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、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような、露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置を採用可能である。

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）を採用することができる。

さらに、露光装置ＥＸとして、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上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置を採用してもよい。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を採用することもできる。

また、露光装置ＥＸとして、例えば米国特許第６，６１１，３１６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を採用することができる。また、露光装置ＥＸとして、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・アライナーなどを採用することができる。

また、露光装置ＥＸとして、米国特許６，３４１，００７号、米国特許６，４００，４４１号、米国特許６，５４９，２６９号、及び米国特許６，５９０,６３４号、米国特許６，２０８，４０７号、米国特許６，２６２，７９６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を採用することもできる。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を採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、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、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いてマスクステージ、基板ステージ、及び計測ステージの各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

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７,０２３,６１０号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６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（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、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。

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。この場合、照明光学系は不要となる。ここで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。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。

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が、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に採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、露光装置ＥＸとして、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）を採用することができる。

本願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およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図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、前述した実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光し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。上述の各実施形態で説明した露光装置ＥＸにおけるクリーニング方法は、基板処理ステップ２０４に含まれ、そのクリーニング方法でクリーニングされた露光装置ＥＸを用いて、基板Ｐを露光することが行われる。

なお、上述のように本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いることが可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。

なお、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置等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、５…第２駆動システム、８…ノズル部材、８Ａ…下面、１１…終端光学素子、１１Ａ…下面、２２…基板テーブル、２４…上面、３２…計測テーブル、３４…上面、８１…供給口、８２…第１回収口、１５０…振動部材、１８２…第２回収口、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＣ…第２液体、ＬＱ…第１液体、ＬＳ１…第１液浸空間、ＬＳ２…第２液浸空間、Ｐ…基板

Claims (40)

1. 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、
   前記基板の露光時に、前記第１液体の少なくとも一部を回収する第１回収口と、
   前記第１液体と接触した所定部材のクリーニング時に、前記所定部材と接触するように供給された第２液体を回収する第２回収口と、を備え、
   前記クリーニング時に、前記第１回収口の回収動作を停止した状態で、前記第２回収口の回収動作を実行する露光装置。
2. 前記第２液体を供給する供給口を備える請求項１記載の露光装置。
3. 前記供給口は、前記第１液体も供給する請求項２記載の露光装置。
4. 前記第２回収口は、前記露光光の光路に対して前記第１回収口の外側に配置されている請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記第２回収口は、前記露光光の光路の周囲に配置されている請求項４記載の露光装置。
6. 前記第２回収口は、前記基板の露光時に、前記第１液体を回収可能である請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
7. 前記クリーニング時に、前記第１回収口より液体を出す請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記露光光を射出する射出面を有する光学素子と、
   前記光学素子の射出面と対向する位置を含む所定領域内で移動可能な可動部材と、
   前記基板の露光時に、前記光学素子の射出側の光路が前記第１液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材とを備え、
   前記所定部材は、前記光学素子、前記可動部材、及び前記液浸部材の少なくとも１つを含む１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記可動部材は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージ、及び前記基板を保持せずに、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージの少なくとも一方を含む請求項８記載の露光装置。
10. 前記クリーニング時に、前記第２液体に振動を与える振動発生装置をさらに備える請求項８又は９記載の露光装置。
11. 前記振動発生装置は、前記可動部材の駆動機構を含む請求項１０記載の露光装置。
12. 前記振動発生装置は、前記可動部材に搭載されている請求項１０記載の露光装置。
13. 前記液浸部材は、前記第２液体で液浸空間を形成可能である請求項８〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記第２液体は、前記第１液体と異なるクリーニング用液体を含む請求項１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 前記第２液体は、前記第１液体を含む請求項１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
16. 請求項１〜１５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。
17. 第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のクリーニング方法であって、
    前記基板の露光時に、前記第１液体の少なくとも一部を第１回収口より回収することと、
    前記第１液体と接触した所定部材のクリーニング時に、前記所定部材と接触するように第２液体を供給することと、
    前記クリーニング時に、前記第１回収口の液体回収動作を停止した状態で、前記第１回収口とは異なる第２回収口より前記第２液体の少なくとも一部を回収することと、を含むクリーニング方法。
18. 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、
    前記第１液体、およびクリーニング用の第２液体を供給可能な供給口と、
    前記第１液体の少なくとも一部を回収するとともに、クリーニング用の第３液体を供給可能な第１回収口と、を備える露光装置。
19. 前記第２液体は、前記第１液体と接触した所定部材と接触するように前記供給口を介して供給される請求項１８に記載の露光装置。
20. 前記第３液体は、前記第１液体と接触した所定部材と接触するように前記第１回収口を介して供給される請求項１８または１９に記載の露光装置。
21. 前記第３液体は、前記第１液体と前記第２液体の少なくとも一方を含む請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の露光装置。
22. 前記第１回収口とは異なる第２回収口を有し、
    前記供給口から供給された前記第２液体または前記第１回収口から供給された前記第３液体が、前記第２回収口を介して回収される請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
23. 前記第２回収口は、前記露光光の光路に対して前記第１回収口の外側に配置されている請求項２２に記載の露光装置。
24. 前記露光光を射出する射出面を有する光学素子と、
    前記光学素子の射出面と対向する位置を含む所定領域内で移動可能な可動部材と、
    前記光学素子の射出側の光路が前記第１液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材とを備え、
    前記所定部材は、前記光学素子、前記可動部材、及び前記液浸部材の少なくとも１つを含む１９または２０に記載の露光装置。
25. 前記可動部材は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージ、及び前記基板を保持せずに露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージの少なくとも一方を含む請求項２４に記載の露光装置。
26. 前記第２液体に振動を与える振動発生装置をさらに備える請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の露光装置。
27. 前記振動発生装置は、前記露光光を射出する射出面を有する光学素子の下を移動可能な可動部材に搭載されている請求項２６に記載の露光装置。
28. 前記液浸部材は、前記供給口、および前記第１回収口を有する請求項２４または２５に記載の露光装置。
29. 前記供給口へ前記第１液体を供給する第１液体供給装置と、
    前記供給口へ前記第２液体を供給する第２液体供給装置と、
    前記第１回収口へ前記第３液体を供給する第３液体供給装置と、をさらに有する請求項１８〜２８のいずれか一項に記載の露光装置。
30. 前記第２液体は、オゾン溶解水、窒素溶解水、アルゴン溶解水、二酸化炭素溶解水、過酸化水素水、塩素添加水、アンモニア水、コリン水、硫酸添加水、エタノール、メタノール、エーテル類、ガンマブチロラクトン、シンナー類、界面活性剤、フッ素系溶剤の少なくとも１つを含む請求項１８〜２９のいずれか一項に記載の露光装置。
31. 供給口を介して第１液体を供給するとともに第１回収口を介して前記第１液体を回収し、前記供給された第１液体を介して露光光で基板を露光する露光装置に用いられるクリーニング方法であって、
    クリーニング用の第２液体を前記供給口から供給することと、
    クリーニング用の第３液体を前記第１回収口から供給することと、を含むクリーニング方法。
32. 前記第２液体は、前記第１液体と接触した所定部材と接触するように前記供給口を介して供給される請求項３１に記載のクリーニング方法。
33. 前記第３液体は、前記第１液体と接触した所定部材と接触するように前記第１回収口を介して供給される請求項３１または３２に記載のクリーニング方法。
34. 前記第３液体は、前記第１液体と前記第２液体の少なくとも一方を含む請求項３１〜３３のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
35. 前記供給口から供給された前記第２液体または前記第１回収口から供給された前記第３液体が、前記第１回収口とは異なる第２回収口を介して回収される請求項３１〜３４のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
36. 前記第２回収口は、前記露光光の光路に対して前記第１回収口の外側に配置されている請求項３５に記載のクリーニング方法。
37. 前記所定部材は、前記露光光を射出する射出面を有する光学素子、前記光学素子の射出面と対向する位置を含む所定領域内で移動可能な可動部材、及び前記光学素子の射出側の光路が前記第１液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材の少なくとも１つを含む３２または３３に記載のクリーニング方法。
38. 前記可動部材は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージ、及び前記基板を保持せずに露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載して移動可能な計測ステージの少なくとも一方を含む請求項３７に記載のクリーニング方法。
39. 前記第２液体に振動を与えることをさらに含む請求項３１〜３８のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
40. 前記第２液体は、オゾン溶解水、窒素溶解水、アルゴン溶解水、二酸化炭素溶解水、過酸化水素水、塩素添加水、アンモニア水、コリン水、硫酸添加水、エタノール、メタノール、エーテル類、ガンマブチロラクトン、シンナー類、界面活性剤、フッ素系溶剤の少なくとも１つを含む請求項３１〜３９のいずれか一項に記載のクリーニング方法。

Images