WO2004053955A1

WO2004053955A1 - 露光装置及びデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2004053955A1
Application number: PCT/JP2003/015675
Authority: WO
Inventors: Shigeru Hirukawa; Nobutaka Magome; Issey Tanaka
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2004-06-24
Also published as: US20070258064A1; JP5353397B2; US20060132738A1; KR20130010039A; EP1571697A1; JP4362867B2; US20070115448A1; US7436486B2; US8294876B2; TW200428482A; CN101424883B; CN101424883A; JP4978641B2; US7589821B2; KR20050085235A; US20110051106A1; US20060119820A1; CN1723542A; KR20110086130A; SG2011031200A

Abstract

　供給機構（７２）にレンズ（４２）の一側の供給口（３６）を介してレンズ（４２）とステージ上のウエハ（Ｗ）との間に液体が供給され、レンズ（４２）の他側の回収管（５２）を介して回収機構（７４）によりその液体が回収される。この液体の供給と回収とが並行して行われるとき、レンズ（４２）とステージ上の基板（Ｗ）との間には、所定量の液体（常時入れ替わっている）が保持される。従って、この状態で露光（パターンの基板上への転写）を行うことにより、液浸法が適用されて精度良く基板上にパターンが転写される。また、周壁の下端（３２ｇ）の下方から液体が漏出した場合に、スリット（３２ｈ3又は３２ｈ4）を介して補助回収機構（７６）によりその回収できなかった液体が回収される。これにより、基板上に液体が残留することがなくなる。

Description

明細書

露光装置及びデバイス製造方法技術分野

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子等の電子デバイスの製造におけるリソグラフイエ程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。背景技術

半導体素子（集積回路)、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフイエ程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）のパターンの像を投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウェハ又はガラスプレート等の感光性の基板（以下、「基板」又は「ウェハ」と呼ぶ）上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使用されている。この種の投影露光装置としては、従来、ステップ■アンド■ リピー卜方式の縮小投影露光装置（いわゆるステツパ）が多用されていたが、最近ではレチクルとウェハとを同期走査して露光を行うステップ■アンド，スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング 'ステツパ）も注目されている。

投影露光装置が備える投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数（N A ) が大きいほど高くなる。そのため、集積回路の微細化に伴い投影露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大してきている。そして、現在主流の露光波長は、 K r Fエキシマレ一ザの 2 4 8 n mであるが、更に短波長の A r Fエキシマレーザの 1 9 3 n mも実用化されている。

また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（D O F ) も重要となる。解像度 R、及び焦点深度 5はそれぞれ以下の式で表される。

R= ki , λΖΝ Α …… ( 1 )

(5 = k₂ ■ λΖΝ A2 …… (2)

ここで、 λは露光波長、 Ν Αは投影光学系の開口数、 ki, k₂ はプロセス係数である。（1 ) 式、（2) 式より、解像度 Rを高めるために、露光波長 λを短くして、開口数 ΝΑを大きく（大 ΝΑ化）すると、焦点深度 (5が狭くなることが分かる。投影露光装置では、オートフォーカス方式でウェハの表面を投影光学系の像面に合わせ込んで露光を行っているが、そのためには焦点深度 δはある程度広いことが望ましい。そこで、従来においても位相シフトレチクル法、変形照明法、多層レジス卜法など、実質的に焦点深度を広くする提案がなされている。

上記の如く従来の投影露光装置では、露光光の短波長化及び投影光学系の大 ΝΑ化によって、焦点深度が狭くなつてきている。そして、集積回路の一層の高集積化に対応するために、露光波長は将来的に更に短波長化することが確実視されており、このままでは焦点深度が狭くなリ過ぎて、露光動作時のマージンが不足するおそれがある。

そこで、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べて焦点深度を大き < (広く）する方法として、液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面とウェハ表面との間を水又は有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の 1 η倍（ ηは液体の屈折率で通常 1. 2〜 1. 6程度）になることを利用して解像度を向上する。また、この液浸法は、その解像度と同一の解像度が液浸法によらず得られる投影光学系（このような投影光学系の製造が可能であるとして）に比べて焦点深度を実質的に η倍に拡大する、すなわち空気中に比べて焦点深度を η倍に拡大するものである（例えば、国際公開第 99/49504号パンフレツト等参照）。

上記の国際公開第 99/49504号パンフレツ卜に記載の投影露光方法及び装置（以下、「従来技術」と呼ぶ）によると、液浸法による高解像度かつ空気中と比べて焦点深度が大きくなつた露光を行うことができるとともに、投影光学系とウェハとが相対移動しても、投影光学系と基板との間に液体を安定に満たしておくこと、すなわち保持することができる。

しかしながら、従来技術では、完全に液体を回収するのが困難であり、露光後、ウェハ上に液浸に用いた液体が残る蓋然性が高かった。このような場合、残った液体が蒸発する際の気化熱によって雰囲気中に温度分布が生じ、あるいは雰囲気の屈折率変化が生じ、これらの現象が、そのウェハが載置されたステ —ジの位置を計測するレーザ干渉計の計測誤差の要因となるおそれがあった。また、ウェハ上に残留した液体がウェハの裏側に回り込み、ウェハが搬送ァームに密着して離れにくくなつたりするおそれもあった。また、液体の回収動作に伴ってその液体周辺の雰囲気中の気体（空気）の流れが乱れ、これによつて雰囲気に温度変化や屈折率変化が生じるおそれもあった。

また、従来技術では、ウェハ上のエッジショットを露光する際など、投影光学系の投影領域がウェハ上のエッジ付近に存在する場合に、前述の液体がゥェハの外側に漏れ出してしまい、パターンの投影像がウェハ上で良好に結像しないおそれがあった。また、ウェハが投影光学系の下方に存在しない場合には、前述の液体の保持が困難であることから、ウェハの交換後にその交換後のゥェハに対して露光を開始する場合には、ウェハを投影光学系の下方に移動してから液体が投影光学系とウェハとの間に供給されるのを待つ必要があった。また、投影光学系の周囲には、フォーカスセンサゃァライメン卜センサなどの各種センサなどの周辺機器を配置する必要があるが、従来技術では、投影光学系の外部に供給用配管、回収用配管などが配置されているため、上記周辺機器の配置の自由度が制限されていた。

また、従来技術では、供給される液体中に気泡が混入していたり、気泡が液体中に発生したりし、しかもこれらの気泡が投影光学系と基板との間に入り、露光光の透過率が部分的に低下して露光ムラが発生するおそれがあつたばかりでなく、パターンの投影像の結像不良を招く可能性もあった。

更に、投影光学系と基板との間の液体に露光光が照射されることによって、その液体の温度変化（屈折率変化）が生じ、パターンの結像性能を低下させるおそれがある。また、投影光学系と基板との間の液体の圧力によって、投影光学系やウェハを保持するウェハステージが振動したり、傾いたりして、ウェハ上へのパターンの転写精度を悪化させる虞がある。さらに、パターンの投影領域内で投影光学系に対して液体が流れるとその流れの方向に関する温度傾斜や、圧力傾斜が発生する可能性があり、これらが投影光学系の像面傾斜などの収差の要因となつたり、パターンの転写精度の部分的な低下、ひいてはパターンの転写像の線幅均一性の悪化要因となったりするおそれもあった。

このように、上記従来例には、数々の改善すべき点が散見される。発明の開示

本発明は、上述したような事情の下になされたもので、第 1の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；前記回収機構で回収できなかった前記液体を回収する補助回収機構と；を備える第 1の露光装置である。

これによれば、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間に液体が供給され、回収機構によりその液体が回収される。この場合、投影光学系（の先端部）と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が保持される（満たされる）こととなる。従って、この状態で露光（パターンの基板上への転写）を行うことにより、液浸法が適用されて、基板表面における露光光の波長を空気中における波長の 1 / n倍（nは液体の屈折率）に短波長化でき、更に焦点深度は空気中に比べて約 n倍に広がる。また、供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とが並行して行われるときには、投影光学系と基板との間の液体は、常時入れ替えられているので、基板上に異物が付着している場合には、その異物が液体の流れにより除去される。これにより、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。また、例えば回収機構によって液体を完全には回収できない事態が生じた場合、補助回収機構によりその回収できなかった液体が回収される。これにより、基板上に液体が残留することがなく、その液体の残留（残存）に起因する前述の種々の不都合の発生を回避することができる。従って、本発明の露光装置によると、基板上にパターンを精度良く転写することができるとともに、基板上への液体の残留を防止することができる。なお、本発明の露光装置では、供給機構による液体供給と回収機構による液体回収とを必ずしも同時に行う必要はない。

この場合において、前記基板ステージ上の前記基板の載置領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、その表面が前記載置領域に載置された基板表面とほぼ同じ高さとなるプレートを更に備えることとすることができる。かかる場合には、投影光学系と基板との間に局所的に液体を保持した状態で、投影光学系が基板から外れる位置に基板ステージが移動した場合でも、投影光学系とプレー卜との間に液体を保持することができるので、その液体の流出を防止することが可能となる。

本発明の第 1の露光装置では、前記補助回収機構は、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の後方で残留液体を回収することとすることができるし、あるいは、前記補助回収機構は、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の前方で残留液体を回収することとすることもできる。

本発明の第 1の露光装置では、前記補助回収機構は、流体を吸引する吸引機構を含むこととすることができる。この場合において、前記吸引機構による吸引によって生じる前記液体周囲の環境変化を抑制する給気機構を更に備えることとすることができる。

本発明は、第 2の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間を局所的に液体で満たすために、その液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；前記基板ステージ上の前記基板の載置領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、その表面が前記載置領域に載置された基板表面とほぼ同じ高さとなるプレ一卜と；を備える第 2の露光装置である。

これによれば、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間に液体が供給され、回収機構によりその液体が回収される。露光中に、供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とを行う必要は必ずしもないが、少なくとも露光中には、投影光学系と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が局所的に保持されることとなる。従って、液浸法によって、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。そして、例えば基板の周辺部を露光する際、あるいは露光終了後に基板ステージ上の基板を交換する際などに、投影光学系と基板との間に液体を保持した状態で、投影光学系の投影領域が基板から外れる位置に基板ステージが移動した場合でも、投影光学系とプレートとの間に液体を保持することができ、その液体の流出を防止することが可能となる。また、例えば基板の交換中に、投影光学系とプレートとの間に液体を保持することができるので、液体の供給のための時間を経ることなく、その基板の露光を開始することが可能となる。従って、本発明の露光装置によれば、基板上にパターンを精度良く転写することができるとともに、特に基板の交換後に液体の供給時間が不要となる分スループッ卜の向上が可能となる。この場合において、前記プレートと前記基板との隙間は 3 m m以下に設定されていることとすることができる。かかる場合には、基板が投影光学系の下方にある状態から基板が投影光学系から外れる位置に基板ステージが移動する場合など投影光学系の像面側の液浸部分が基板とプレー卜との境界にあっても、基板とプレートとの間の隙間に液体が流出するのが、その液体の表面張力によリ防止される。

本発明の第 2の露光装置では、前記基板ステージの位置を計測する干渉計と；前記投影光学系と前記基板との間の前記液体周辺の空調を行う空調機構と；を更に備えることとすることができる。

本発明の第 2の露光装置では、前記供給機構による液体の供給は、前記プレ一ト上で開始されることとすることができる。

本発明は、第 3の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記基板ステージの位置を計測する干渉計と；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；前記投影光学系と前記基板との間の前記液体周辺の空調を行う空調機構と；を備える第 3の露光装置である。

これによれば、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間に液体が供給され、回収機構によりその液体が回収される。この場合、露光中に供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とを行う必要は必ずしもないが、少なくとも露光中には、投影光学系と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が局所的に保持されることとなる。従って、液浸法によつて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。また、空調機構によって液体周辺の空調が行われているので、回収機構による液体の回収の際に、液体周囲の雰囲気中の気体の流れが乱れるのが防止され、これによリその気体の流れの乱れ（これによつて生じる気体の温度揺らぎ、屈折率変化などを含む）に起因する干渉計の計測誤差の発生が防止され、基板ステージの位置を精度良く計測することが可能となる。従って、本発明の露光装置によれば、基板上にパターンを精度良く転写することができる。

この場合において、前記空調機構は、流体を吸引する吸引機構を含むこととすることができる。

この場合において、前記吸引機構は、前記回収機構で回収しきれなかった前記液体を回収する役割をも果たすこととすることができる。かかる場合には、例えば回収機構によって液体を完全には回収できない事態が生じた場合に、吸引機構によりその回収できなかった液体が回収される。これにより、基板上に液体が残留することがなく、その液体の残留（残存）に起因する前述した種々の不都合の発生を防止することができる。

本発明の第 3の露光装置では、前記空調機構は、露光装置が収容されるチヤンバ内の空調とは独立して、前記液体周辺の空調を局所的に行うこととすることもできる。

本発明の第 1〜第 3の露光装置のそれぞれでは、前記投影光学系は、複数の光学素子を含み、該複数の光学素子のうち最も前記基板側に位置する光学素子には、露光に使用しない部分に孔が形成され、前記孔を介して前記液体の供給、前記液体の回収、及び気泡（液体中の気泡）の回収の少なくとも一つの動作が行われることとすることができる。

本発明は、第 4の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；を備え、前記投影光学系は、複数の光学素子を含み、該複数の光学素子のうち最も前記基板側に位置する光学素子には、露光に使用しない部分に孔が形成され、前記孔を介して前記液体の供給、前記液体の回収、及び気泡（液体中の気泡）の回収の少なくとも一つの動作が行われることを特徴とする第 4の露光装置である。

これによれば、投影光学系を構成する最も基板側に位置する光学素子には、露光に使用しない部分に孔が形成され、その孔を介して、供給機構による液体の供給、又は回収機構による液体の回収あるいは液体中の気泡の回収動作が行われる。このため、供給機構と回収機構とを投影光学系の外部に配置する場合に比べて、省スペース化が可能となる。また、この場合も、供給機構にょリ投影光学系と基板ステージ上の基板との間に液体が供給され、回収機構によりその液体が回収される。この場合、露光中に供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とを行う必要は必ずしもないが、少なくとも露光中には、投影光学系と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が保持されることとなる。従って、液浸法によって、高解像度でかつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。従って、本発明の露光装置によれば、基板上に精度良くパターンを転写することができるとともに、投影光学系の周囲の構成各部の配置の自由度が向上する。

本発明の第 1〜第 4の露光装置の各々では、前記基板ステージが停止しているときは、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作をともに停止する制御装置を更に備えることとすることができる。本発明は、第 5の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；を備え、前記基板ステージが停止しているときは、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作がともに停止されることを特徴とする第 5の露光装置である。これによれば、基板ステージが停止しているときは、供給機構による液体の供給動作及び回収機構による液体の回収動作がともに停止される。この場合、例えば投影光学系と基板との間の距離（ワーキングディスタンス）が狭い高解像度の投影光学系（開口数が大きい投影光学系）を用いる場合、その投影光学系と基板との間に液体がその表面張力により保持される。基板ステージの停止中は、液体を入れ替える必要性が低い場合も多いので、常時（基板ステージの移動中のみならず、基板ステージの停止中にも）供給機構による液体の供給動作及び回収機構による液体の回収動作が並行して行われる場合に比べて、液体の使用量を減らすことができる。この場合も、少なくとも露光中には、投影光学系と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が保持されることとなる。従って、液浸法によって、高解像度でかつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。従って、本発明の露光装置によれば、基板上に精度良くパターンを転写することができるとともに、液体の使用量を低減させることが可能となる。液体として高価な液体を使用する場合に特に好適である。

本発明の第 1〜第 5の露光装置の各々では、前記供給機構は、前記基板の移動方向の前方側から前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給することとすることができるし、あるいは前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方側から前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給することとすることもできる。

本発明の第 1〜第 5の露光装置の各々では、前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備えることとすることができる。この場合において、前記供給機構は、前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の大きさに応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記液体の供給を行うこととすることができる。本発明は、第 6の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁と；前記周壁の内部に前記基板の移動方向の後方側から液体を供給する少なくとも 1つの供給機構と；を備える第 6の露光装置である。

これによれば、基板の移動時、すなわち基板を保持した基板ステージの移動時に、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間を含む周壁の内部に基板の移動方向の後方側から液体が供給され、基板を移動させる際に投影光学系と基板との間に液体が満たされる。この場合、基板上の所定の区画領域が投影光学系の下方に移動する際には、その区画領域上方には投影光学系の下方に到達する前に確実に液体が供給される。すなわち、基板を所定方向に移動させる際に、投影光学系と基板の表面との間は液体により満たされる。従つて、その区画領域を露光対象領域として露光（パターンの基板上への転写）を行うことにより、前述の液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。これにより、パターンを基板上の複数の区画領域それぞれに精度良く転写することができる。

この場合において、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の前方で液体を回収する回収機構を更に備えることとすることができる。かかる場合には、供給機構によリ基板の移動方向の後方側から周壁の内部に液体が供給され、投影光学系に関して基板の移動方向の前方でその液体が回収機構により回収される。この場合、供給された液体は、基板の移動方向に沿って投影光学系と基板との間を流れる。そのため、基板上に異物が付着している場合には、その異物が液体の流れによリ除去される。本発明の第 6の露光装置では、前記供給機構は、露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域の周囲に複数の供給口を有し、前記液体の供給に用いる供給口を前記基板の移動方向に応じて切り換えることとすることができる。

本発明の第 6の露光装置では、前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備えることとすることができる。

この場合において、前記供給機構は、前記照射領域に関して前記走査方向の一側と他側とにそれぞれ設けられ、前記液体の供給に用いる供給機構が、前記基板ステージの走査方向に応じて切り換えられることとすることができる。本発明の第 6の露光装置では、前記供給機構は、前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の大きさに応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記液体の供給を行うこととすることができる。

本発明の第 6の露光装置では、前記基板ステージ上の前記基板の載置領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、その表面が前記載置領域に載置された基板表面とほぼ同じ高さとなるプレートを更に備えることとすることができる。本発明の第 1〜第 6の露光装置の各々では、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の後方で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構を更に備えることとすることができる。

本発明の第 1〜第 6の露光装置の各々では、前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度情報の実測値及び予測値の少なくとも一方に基づいて露光条件の調整を行う調整装置を更に備えることとすることができる。

本発明は、第 7の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；を備え、前記供給機構による液体の供給及び前記回収機構による液体の回収が、前記基板上の各区画領域に対する露光動作と同期して行われることを特徴とする第 7の露光装置である。

これによれば、供給機構による液体の供給及び回収機構による液体の回収が、基板上の各区画領域に対する露光動作と同期して行われるので、基板上の露光対象の区画領域に対して走査露光方式でパターンを転写する際に、その区画領域が投影光学系を介したエネルギビームの照射領域を通過する間は、投影光学系と基板との間に所定量の液体（常時入れ替えられる）を満たすことができ、液浸法によって、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。この一方、露光対象の区画領域がエネルギビームの照射領域を通過する間、あるいはこれに加えて通過後の僅かの間以外は、液が基板上に存在しない状態とすることができる。すなわち、基板上の複数の区画領域を順次露光する際に、区画領域の露光の都度、投影光学系と基板との間に液体の供給とその液体の全回収とが繰リ返し行われるので、基板上に液体が存在している時間を短くでき、基板上の感光剤（レジス卜）の成分劣化を抑制することができ、基板周囲の雰囲気の環境悪化も抑制できる。また前の区画領域の露光中に露光光の照射によつて暖められた液体が、次の区画領域の露光に影響することもない。

この場合において、前記各区画領域の露光の度に、前記供給機構による前記液体の供給、及び前記回収機構による前記液体の全回収が行われることとすることができる。

この場合において、前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によって露光対象の区画領域の前端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域内に入る前のいずれかの時点で、前記供給機構による前記液体の供給が開始されることとすることができる。

この場合において、前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写と前の区画領域に対するパターンの転写との間の前記基板ステージの区画領域間移動動作の終了後に前記供給機構による前記液体の供給が開始されることとすることができるし、あるいは請求項 3 6に記載の露光装置の如く、前記露光対象の区画領域の前端が供給位置に到達した時点で前記供給機構による前記液体の供給が開始されることとすることもできる。

本発明の第 7の露光装置では、前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によって露光対象の区画領域の後端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域から出た時点で、前記供給機構による前記液体の供給が停止されることとすることができる。

この場合において、前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写後、次の区画領域に対するパターンの転写に先立って行われる前記基板ステージの区画領域間移動動作の開始前に前記回収機構による前記液体の回収が完了することとすることができる。

本発明の第 7の露光装置では、前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によって露光対象の区画領域の後端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域から完全に出る前の時点で、前記供給機構による前記液体の供給が停止されることとすることができる。

この場合において、前記露光対象の区画領域の後端が供給位置に到達した時点で前記供給機構による前記液体の供給が停止されることとすることができる。また、前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写後、次の区画領域に対するパターンの転写に先立って行われる前記基板ステージの区画領域間移動動作の開始前に前記回収機構による前記液体の回収が完了することとすることができる。

本発明の第 5、第 7の露光装置の各々では、前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁を更に備え、前記供給機構は、前記投影光学系の前記基板側端部が臨む前記周壁の内部に前記液体を供給することとすることができる。

本発明は、第 8の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁と；前記周壁の内部に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；を備える第 8の露光装置である。

これによれば、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間を含む周壁の内部に液体が供給され、その液体が回収機構より回収される。従つて、供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とが並行して行われるとき、投影光学系と基板との間を含む、周壁の内部には所定量の液体（常時入れ替わつている）が保持される。従って、基板上の区画領域を露光対象領域として露光（パターンの基板上への転写）を行う際に、上記の液体の供給と回収とを並行して行うことにより、前述の液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。また、この場合、投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁を備えているので、そのクリアランスを小さく設定することにより、液体と外気との接触面積が極めて狭く設定され、液体の表面張力によりそのクリアランスを介した液体の周壁外への漏出が防止される。このため、例えば露光終了後に液浸に用いた液体の回収を確実に行うことが可能となる。従って、本発明の露光装置によれぱ、パターンを基板上の複数の区画領域それぞれに精度良く転写することができるとともに、基板上に液体が残留することに起因する各種の悪影響を回避することが可能となる。

この場合において、前記周壁の内側が負圧状態とされていることとすることができる。かかる場合には、液体の自重に起因する液体の周壁外部への漏出をより確実に防ぐことが可能になる。

本発明の第 8の露光装置では、前記基板を保持する前記基板ステージの移動中は、前記供給機構による前記液体の供給及び前記回収機構による液体の回収が行われることとすることができる。

本発明の第 8の露光装置では、前記基板を保持する前記基板ステージの停止中は、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作は行われず、前記周壁の内部に液体が保持された状態が維持されることとすることができる。

本発明の第 8の露光装置では、前記所定のクリアランスは、 3 m m以下に設定されていることとすることができる。

本発明は、第 9の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の位置に応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に走査方向に沿って液体を供給する供給機構と；を備える第 9の露光装置である。例えば、露光対象の区画領域の基板上の位置に応じてその露光対象の区画領域の少なくとも非走査方向のサイズが異なる場合、供給機構により、露光対象の区画領域の基板上の位置に応じて供給口を選択することは、結果的に、露光対象の区画領域の非走査方向のサイズに応じて供給口を選択することと等価である。従って、本発明によれば、露光対象の区画領域の非走査方向の範囲に対応する供給口を選択することが可能となリ、区画領域外に液体を流すことなく、基板上の露光対象の区画領域と投影光学系との間に走査方向に沿って液体を供給しつつ、液浸法を利用した走査露光を行うことによって、その露光対象の区画領域にパターンを精度良く転写することが可能となる。この場合、基板上の一部の区画領域の非走査方向のサイズが残りの区画領域の非走査方向のサイズと異なっていても良いし、基板の周辺部には欠け区画領域が存在する場合には、残リの全ての区画領域の非走査方向のサイズが同一であっても良い。

この場合において、前記供給機構は、前記露光対象の区画領域が基板上の周辺部の区画領域である場合、前記非走査方向に関して離間した複数の供給口のうちの一部の供給口のみから前記液体を供給することとすることができる。本発明は、第 1 0の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の前記非走査方向の寸法に応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に走査方向に沿って液体を供給する供給機構と；を備える第 1 0の露光装置である。

これによれば、供給機構により、露光対象の区画領域の非走査方向のサイズに応じて、その区画領域の非走査方向の範囲に対応する供給口を選択することが可能となり、区画領域外に液体を流すことなく、基板上の露光対象の区画領域と投影光学系との間に走査方向に沿つて液体を供給しつつ、液浸法を利用した走査露光を行うことによって、その露光対象の区画領域にパターンを精度良く転写することが可能となる。この場合、基板上の一部の区画領域の非走査方向のサイズが残リの区画領域の非走査方向のサイズと異なつていても良いし、全ての区画領域の非走査方向のサイズが同一であっても良い。また、基板周辺の区画領域を走査露光するときに非走査方向のサイズが徐々に変化する場合もあるが、この場合も、そのサイズの変化に応じて供給口を選択すれば良い。本発明の第 9、第 1 0の露光装置の各々では、前記投影光学系に関し前記走査方向に沿って流れる液体の上流側で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構を更に備えることとすることができる。

本発明の第 9、第 1 0の露光装置の各々では、前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方側から前記液体を供給することとすることができる。

本発明は、第 1 1の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に液体を供給する供給機構と；前記液体の流れの前記投影光学系に対する上流側で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構と；を備える第 1 1の露光装置である。

これによれば、基板ステージ上の基板と投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に液体が存在する状態で、露光（基板上へのパターンの転写）が行われると、液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。ここで、液体中の気泡は、その液体の流れの投影光学系に対する上流側で気泡回収機構によって回収される。すなわち、液体中の気泡は、投影光学系と基板との間のエネルギビーム（露光ビーム）の光路に到達することなく、気泡回収機構によって回収される。このため、気泡が投影光学系と基板との間に入り込むことに起因するエネルギビーム（露光光）の部分的な透過率の低下、や投影像の劣化などを防止することができる。

この場合において、前記気泡回収機構は、前記液体（回収した液体）とともに気泡を排出することとすることができる。

本発明の第 1 1の露光装置では、前記気泡回収機構は、複数設けられ、前記気泡の回収に用いられる気泡回収機構が、前記基板の移動方向に応じて切リ換えられることとすることができる。かかる場合には、基板がいずれの方向に移動する場合であっても、その移動中に気泡が投影光学系と基板との間に入り込むのを防止することができる。

本発明の第 9〜第 1 1の露光装置の各々では、前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度情報の実測値及び予測値の少なくとも一方に基づいて露光条件の調整を行う調整装置を更に備えることとすることができる。

本発明は、第 1 2の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に液体を供給する供給機構と；前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度情報に基づいて露光条件の調整を行う調整装置と；を備える第 1 2の露光装置である。

これによれば、供給機構により、基板ステージ上の基板と投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に液体が供給される。この状態で、露光（基板上へのパターンの転写）を行うと、液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。この場合、調整装置により、投影光学系と基板との間の液体の温度情報の実測値及び予測値の少なくとも一方に基づいて露光条件の調整が行なわれている。このため、前述の液浸用の液体の温度分布に伴う露光精度の悪化要因、例えばパターンの投影領域（パターン及び投影光学系を介してエネルギビームが照射される基板上の領域）内の収差 (例えばフォーカス）の分布、すなわち像面形状の変化などを考慮した露光条件の適切な調整が可能となる。従って、本発明の露光装置によれば、パターンを基板上に精度良く転写することが可能となる。

この場合において、前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系と；前記投影光学系の前記走査方向の一側と他側に少なくとも各 1つ配置された少なくとも 2つの温度センサと；を更に備えることとすることができる。

この場合において、前記一側と他側にそれぞれ配置された少なくとも 2つの前記温度センサの検出結果に基づいて、前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の領域を前記液体が通過する間に生じるその液体の温度変化を予測する予測装置を更に備えることとすることができる。

本発明の第 1 2の露光装置では、前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備え、前記調整装置は、前記投影光学系と前記基板との間の液体の走査方向の温度分布を考慮して、露光条件を調整することとすることができる。

この場合において、前記調整装置は、前記走査方向の温度分布によって生じる像面傾斜を考慮して、像面と基板表面との位置関係を調整することとすることができる。

この場合において、前記調整装置は、前記走査方向の温度分布によって生じる走査方向の像面傾斜に合わせて前記基板を傾斜させるとともに、その傾斜方向に前記基板を走査することとすることができる。本発明の第 1 1、第 1 2の露光装置の各々では、前記供給機構は、基板の移動方向に沿つて前記液体を流すこととすることができる。

この場合において、前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方から前記液体を流すこととすることができる。

本発明の第 1 2の露光装置では、前記温度情報は、実測値及び予測値の少なくとも一方を含むこととすることができる。

本発明の第 1 2の露光装置では、前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度を検出可能な温度センサを更に備え、該温度センサの検出結果に基づいて前記露光条件の調整を行うこととすることができる。

本発明の第 1 2の露光装置では、前記温度情報に基づいて、前記投影光学系によって形成される像面と前記基板表面との位置関係を調整するためのフォー力ス制御が行われることとすることができる。

本発明は、第 1 3の観点からすると、投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、所定のパターンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写する露光装置であって、多重露光を行う場合には、第 1パターンを前記基板上の区画領域に転写した後、前記投影光学系と基板との間に前記液体を保持したまま、第 2パターンを前記基板上の前記区画領域に転写することを特徴とする第 1 3 の露光装置である。

これによれば、多重露光を行う場合に、投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で第 1パターンが基板上の区画領域に転写された後、投影光学系と基板との間に液体を保持したまま、第 2パターンが基板上の前記区画領域に転写される。このため、液浸法を利用した多重露光が適用され、高解像度かつ実質的に焦点深度を大きくした高精度な露光が行われる。この場合、第 2パターンの転写が開始される時点では、投影光学系と基板との間に液体が保持されているので、その第 2パターンの転写を液体の供給を待つことなく開始することが可能である。本発明は、第 1 4の観点からすると、投影光学系を介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元平面内で移動する基板ステージと；前記基板ステージ上の基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む空間領域に液体を供給する供給機構と；前記投影光学系と前記基板との間の圧力情報に基づいて露光条件の調整を行う調整装置と；を備える第 1 4の露光装置である。これによれば、供給機構により、基板ステージ上の基板と投影光学系との間に液体が供給される。この状態で、基板の露光（基板上へのパターンの転写）を行うと、液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。この場合、調整装置により、投影光学系と基板との間の圧力情報に基づいて露光条件の調整が行われている。このため、前述の液体の流れに起因する投影光学系と基板との間の圧力分布に伴う露光精度の悪化要因、例えばパターンの投影領域（パターン及び投影光学系を介してエネルギビームが照射される基板上の領域）内の収差（例えばフォーカス）の変化、像面形状の変化や基板表面の面位置制御誤差などを考慮した露光条件の適切な調整が可能となる。ここで、投影光学系と基板との間の圧力分布は、圧力センサなどを用いて直接計測した実測値であることとしても良いし、予め実験などで求めた情報に基づく推測値であることとしても良い。いずれにしても、本発明の露光装置によれば、パターンを基板上に精度良く転写することが可能となる。この場合において、前記基板は所定の走査方向に移動しながら露光され、前記投影光学系と前記基板との間の液体は前記走査方向と平行に流れ、前記調整装置は、前記走査方向の圧力分布に基づいて露光条件の調整を行うこととすることができる。

本発明の第 1 4の露光装置では、前記基板は、前記液体の流れる方向と同じ方向に移動しながら露光されることとすることができる。

本発明の第 1 4の露光装置では、前記調整装置は、前記基板の走査速度に応じた露光条件の調整情報に基づいて露光条件の調整を行うこととすることができる。

本発明の第 1 4の露光装置では、前記調整装置は、前記供給機構による液体の供給量に応じた露光条件の調整情報に基づいて露光条件の調整を行うこととすることができる。

本発明は、第 1 5の観点からすると、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；前記回収機構で回収できなかつた前記基板上の液体を除去する液体除去機構と；を備える第 1 5の露光装置でめる。

.これによれば、供給機構により投影光学系と基板ステージ上の基板との間に液体が供給され、回収機構によりその液体が回収される。この場合、投影光学系（の先端部）と基板ステージ上の基板との間には、所定量の液体が保持される（満たされる）こととなる。従って、この状態で露光（パターンの基板上への転写）を行うことにより、液浸法が適用されて、基板表面における露光光の波長を空気中における波長の 1 倍（nは液体の屈折率）に短波長化でき、更に焦点深度は空気中に比べて約 n倍に広がる。また、供給機構による液体の供給と回収機構による液体の回収とが並行して行われるときには、投影光学系と基板との間の液体は、常時入れ替えられる。また、例えば回収機構によって液体を完全には回収できない事態が生じた場合、液体除去機構によりその回収できなかった液体が除去される。

本発明は、第 1 6の観点からすると、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給機構と；前記投影光学系の投影領域の外側で前記液体を回収する第 1回収機構と；前記投影領域に対して前記第 1回収機構よりも外側で前記液体を回収する第 2回収機構と；を備える第 1 6の露光装置である。

ここで、投影光学系の投影領域とは、投影光学系による投影対象、例えばパターン像、の投影領域を指す。

これによれば、供給機構により投影光学系の像面側に液体が供給され、第 1 回収機構によりその液体が回収される。この場合、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持した状態で、エネルギビームによりパターンが照明され、そのパターンが投影光学系と液体とを介して基板上に転写される。すなわち、液浸露光が行われる。従って、基板表面における露光光の波長を空気中における波長の 1 Z n倍（nは液体の屈折率）に短波長化でき、更に焦点深度は空気中に比べて約 n倍に広がる。また、例えば第 1回収機構によって液体を完全には回収できない事態が生じた場合、投影領域に対してその第 1回収機構よりも外側に位置する第 2回収機構により、その回収できなかった液体が回収される。本発明は、第 1 7の観点からすると、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージを備え、前記基板ステージは、前記基板ステージに保持された前記基板の周囲に、前記基板表面とほぼ面一の平坦部を備えることを特徴とする第 1 7の露光装置である。

これによれば、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持した状態で、エネルギビームによりパターンが照明され、そのパターンが投影光学系と液体とを介して基板上に転写される。すなわち、液浸露光が行われる。また、例えば基板の周辺部を露光する際、あるいは露光終了後に基板ステージ上の基板を交換する際などに、投影光学系とその像面側の基板との間に液体を保持した状態で、投影光学系の投影領域が基板から外れる位置に基板ステージが移動した場合でも、投影光学系と基板ステージに保持された基板の周囲に設けられた平坦部との間に液体を保持することができ、その液体の流出を防止することが可能となる。

本発明は、第 1 8の観点からすると、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージを備え、前記基板ステージは、前記基板ステージに保持される前記基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、前記基板の露光動作を行わないときに、前記投影光学系と前記平坦部とを対向させて、前記投影光学系の像面側に液体を保持し続けることを特徴とする第 1 8の露光装置である。

これによれば、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持した状態で、エネルギビームによりパターンが照明され、そのパターンが投影光学系と液体とを介して基板上に転写される。すなわち、液浸露光が行われる。また、基板の露光動作を行わないときに、投影光学系と基板ステージに設けられた平坦部とを対向させて、投影光学系の像面側に液体を保持し続けるので、例えば複数枚の基板を連続して露光する場合に、基板交換中に投影光学系の像面側に液体を保持し続けることができ、液体の供給のための時間を経ることなく、交換後の基板の露光を開始することが可能となる。また、投影光学系の像面側の先端面が乾燥して、その先端面に水跡（ウォーターマーク）などが発生するのを防止することもできる。

本発明は、第 1 9の観点からすると、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージを備え、前記基板ステージは、前記基板ステージに保持される前記基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、前記基板ステージに保持された基板の露光完了後に、前記基板ステージを所定位置へ移動させて、前記投影光学系の像面側の液体を回収し、該液体の回収完了後に、前記露光完了後の基板を前記基板ステージからアンロードすることを特徴とする第 1 9の露光装置である。

これによれば、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持した状態で、エネルギビームによりパターンが照明され、そのパターンが投影光学系と液体とを介して基板上に転写される。すなわち、液浸露光が行われる。また、基板ステージに保持された基板の露光完了後に、基板ステージを所定位置へ移動させて、投影光学系の像面側の液体を回収する。ここで、基板ステージを所定位置へ移動させる際に、投影光学系の投影領域が基板から外れる位置に基板ステージが移動する場合でも、投影光学系と基板ステージ上に設けられた平坦部との間に液体を保持することができる。また、所定位置を、投影光学系と基板ステージ上に設けられた平坦部とが対向して液体を保持する位置にしても良い。いずれにしても、所定位置への移動後に液体の回収が行われ、その液体の回収完了後に、露光完了後の基板が基板ステージからアンロードされる。

本発明は、第 2 0の観点からすると、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給機構と；前記投影光学系の像面側の空間内の気体を排気する排気機構と；を備え、前記供給機構からの液体供給は、前記排気機構による気体の排気と並行して開始されることを特徴とする第 2 0の露光装置である。

これによれば、投影光学系の像面側に局所的に液体を保持した状態で、エネルギビームによりパターンが照明され、そのパターンが投影光学系と液体とを介して基板上に転写される。すなわち、液浸露光が行われる。また、供給機構からの投影光学系の像面側への液体の供給は、排気機構による投影光学系の像面側の空間内の気体の排気と並行して開始されるので、その空間内に液体を速やかに満たすことができるとともに、投影光学系の像面側に不都合な気泡や気体の塊が残つてしまうのが防止することもできる。

本発明は、第 2 1の観点からすると、投影光学系と液体とを介して基板上にエネルギビームを照射し、該基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持して 2次元面内で移動可能な基板ステージと；前記液体の温度情報と前記液体の圧力情報との少なくとも一方に基づいて、前記基板ステージの移動を制御する制御装置と；を備える第 2 1の露光装置である。

これによれば、投影光学系と液体とを介して基板上にエネルギビームが照射され、該基板が露光される。すなわち、液浸露光が行われる。また、制御装置により、前記液体の温度情報と前記液体の圧力情報との少なくとも一方に基づいて、基板ステージの移動が制御されるので、投影光学系と基板との間の水の温度変化や水の圧力による、露光中のデフォーカスなどの発生が効果的に抑制され、転写精度の悪化を防止できる。

また、リソグラフイエ程において、本発明の第 1〜第 2 1の露光装置のいずれかを用いて、基板上にデバイスパターンを転写することにより、基板上にパターンを精度良く形成することができ、これにより、より高集積度のマイクロデバイスを歩留まり良く製造することができる。従って、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の第 1〜第 2 1の露光装置のいずれかを用いるデバイス製造方法であるとも言える。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図で o

図 2は、 Z ■チルトステージ及びウェハホルダを示す斜視図である。

図 3は、液体給排ュニットを、鏡筒の下端部及び配管系とともに示す断面図である。

図 4は、図 3の B— B線断面図である。

図 5は、焦点位置検出系を説明するための図である。

図 6は、第 1の実施形態の露光装置の制御系の構成を一部省略して示すプロック図である。

図フ A及び図 7 Bは、照明光の照射によりウェハ上の照射領域に収差変化が生じる理由を説明するための図である。

図 8 Aは、給水位置にウェハステージが移動したときの状態を示す図であり、図 8 Bは、ウェハに対するステップ'アンド.スキャン方式の露光処理の中のゥェハステージと投影ュニッ卜との位置関係の一例を示す図であり、図 8 Cは、排水位置にウェハステージが移動したときの状態を示す図である。

図 9は、液体給排ュニッ卜内部に所望の深さまで水が溜まった状態を示す図である。

図 1 0 Aは、ファーストショットに対する露光の際の、液体給排ユニット近傍の様子を簡略化して示す図であり、図 1 O Bは、図 1 O Aとは逆向きにゥェハがスキャンされた際の液体供給ュニット近傍の様子を簡略化して示す図である。

図 1 1 A〜図 1 1 Fは、第 2の実施形態に係る露光装置における 1つのショット領域に対する露光のためのウェハステージの走査時の給排水動作の流れを示す図である。

図 1 2は、第 2の実施形態の露光装置に、走査方向に平行に延びる複数の仕切りを設けた変形例に係る液体給排ュニッ卜を採用し、ウェハ上のエッジショットを露光する場合について説明するための図である。図 1 3 〜図1 3 Fは、第 2の実施形態の変形例を説明するための図であつて、 1つのショッ卜領域に対する露光のためのウェハステージの走査時の給排水動作の流れを示す図である。

図 1 4 A及び図 1 4 Bは、液体給排ュニッ卜の変形例をそれぞれ示す図である。

図 1 5は、投影レンズの一部に孔を設け、その孔を介して液体の回収を行う変形例について示す図である。

図 1 6は、本発明に係るデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。

図 1 7は、図 1 6のステップ 2 0 4の具体例を示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

《第 1の実施形態》

以下、本発明の第 1の実施形態について、図 1〜図 1 O Bに基づいて説明する。

図 1には、第 1の実施形態に係る露光装置 1 0 0の概略構成が示されている。この露光装置 1 0 0は、ステップ■アンド 'スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング 'ステツパ）である。この露光装置 1 0 0は、照明系 1 0、マスクとしてのレチクル Rを保持するレチクルステージ R S T、投影ュニッ卜 P U、基板としてのウェハ Wが搭載される Z ■チルトステージ 3 0を含むステージ装置 5 0、及びこれらの制御系等を備えている。

前記照明系 1 0は、例えば特開平 6— 3 4 9 7 0 1号公報及びこれに対応する米国特許第 5， 5 3 4 , 9 7 0号などに開示されるように、光源、ォプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、リレーレンズ、可変 N Dフィルタ、レチクルブラインド等（いずれも不図示）を含んで構成されている。この照明系 1 0では、回路パターン等が描かれたレチクル R 上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域部分をエネルギビー厶としての照明光（露光光） I Lによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光 I しとしては、一例として A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 n m) が用いられている。なお、照明光 I しとして、 K r Fエキシマレーザ光（波長 2 4 8 n m) などの遠紫外光、あるいは超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線 ( g線、 ί線等）を用いることも可能である。また、オプティカルイン亍グレータとしては、フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）あるいは回折光学素子などを用いることができる。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

また、照明系 1 0内の照明光 I Lの光路上には、透過率が高く反射率が僅かなビームスプリッタが配置され、このビームスプリッタによる反射光路上には光電変換素子から成るインテグレータセンサ（光センサ） 1 4が配置されている（図 1では図示せず、図 6参照）。このインテグレータセンサ 1 4の光電変換信号は、主制御装置 2 0に供給されている（図 6参照）。

前記レチクルステージ R S Τ上には、レチクル Rが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージ R S Τは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動部 1 1 (図 1では図示せず図 6参照）によって、照明系 1 0の光軸（後述する投影光学系 P Lの光軸 Α Χに一致）に垂直な Χ Υ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここでは Υ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。

レチクルステージ R S Τのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計 J という） 1 6によって、移動鏡 1 5を介して、例えば 0 . 5〜 1 n m程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクルステージ R S T上には Y軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と X軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、これらの移動鏡に対応してレチクル Y干渉計とレチクル X干渉計とが設けられているが、図 1ではこれらが代表的に移動鏡 1 5、レチクル干渉計 1 6として示されている。なお、例えば、レチクルステージ R S Τの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡 1 5の反射面に相当）を形成しても良い。また、レチクルステージ R S Tの走査方向（本実施形態では Υ軸方向）の位置検出に用いられる X軸方向に伸びた反射面の代わりに、少なくとも 1つのコーナーキューブ型ミラー（例えばレトロリフレクタ）を用いても良い。ここで、レチクル Υ干渉計とレチクル X干渉計の一方、例えばレチクル Υ干渉計は、測長軸を 2軸有する 2軸干渉計であり、このレチクル Υ干渉計の計測値に基づきレチクルステージ R S Τの Υ位置に加え、 0 ζ 方向（Ζ軸回りの回転方向）の回転も計測できるようになつている。

レチクル干渉計 1 6からのレチクルステージ R S Tの位置情報はステージ制御装置 1 9及びこれを介して主制御装置 2 0に供給される。ステージ制御装置 1 9では、主制御装置 2 0からの指示に応じ、レチクルステージ R S Τの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部 1 1を介してレチクルステージ R S Τ を駆動制御する。

前記投影ュニット P Uは、レチクルステージ R S Τの図 1における下方に配置されている。投影ユニット P Uは、鏡筒 4 0と、該鏡筒内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子、具体的には Ζ軸方向の共通の光軸 A Xを有する複数のレンズ（レンズエレメント）から成る投影光学系 P Lとを備えている。投影光学系 P Lとしては、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば 1 4倍、又は 1 5倍）の屈折光学系が使用されている。このため、照明系 1 0からの照明光 I Lによってレチクル R上の照明領域が照明されると、このレチクル Rを通過した照明光 I Lにより、投影ユニット P U (投影光学系 P L ) を介してその照明領域内のレチクル Rの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウェハ W上に形成される。また、図示は省略されているが、投影光学系 Pしを構成する複数のレンズのうち、特定の複数のレンズは、主制御装置 2 0からの指令に基づいて、結像特性補正コントローラ 8 1 (図 6参照）によって制御され、投影光学系 P Lの光学特性（結像特性を含む）、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲（像面傾斜を含む）、像面位置などを調整できるようになつている。なお、結像特性補正コントローラ 8 1は、レチクル Rを動かしたり、照明光 I Lの波長を微調整したりして、投影光学系 P Lを介して投影される像の特性を調整するようにしても良いし、これらを適宜組み合わせて使用するようにしても良い。

また、本実施形態の露光装置 1 0 0では、後述するように液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系 P Lを構成する最も像面側（ウェハ側）の光学素子としてのレンズ 4 2 (図 3等参照）の近傍には、該レンズを保持する鏡筒 4 0の先端を取り囲む状態で、液体給排ュニット 3 2が取り付けられている。なお、この液体給排ュニット 3 2及びこれに接続された配管系の構成等については後に詳述する。

前記ステージ装置 5 0は、基板ステージとしてのウェハステージ WS T、該ウェハステージ WS Τ上に設けられたウェハホルダフ 0、これらウェハステージ W S Τ及びウェハホルダ 7 0を駆動するウェハステージ駆動部 2 4等を備えている。前記ウェハステージ W S Τは、投影光学系 P Lの図 1における下方で、不図示のベース上に配置され、ウェハステージ駆動部 2 4を構成する不図示のリニアモータ等によって X Υ方向へ駆動される X Υステージ 3 1と、該 Χ Υステージ 3 1上に載置され、ウェハステージ駆動部 2 4を構成する不図示の Ζ ■ チルト駆動機構によって、 Ζ軸方向、及び Χ Υ面に対する傾斜方向（X軸回りの回転方向 ( θ X方向）及び Υ軸回りの回転方向（0 y方向））へ微小駆動される Z ■チルトステージ 3 0とを備えている。この Z 'チルトステージ 3 0上にウェハ Wを保持する前記ウェハホルダ 7 0が搭載されている。このウェハホルダ 7 0は、図 2の斜視図に示されるように、ウェハ Wが載置される領域（中央の円形領域）の周囲部分のうち、正方形の Z 'チルトステージ 3 0の一方の対角線上に位置する 2つのコーナーの部分がそれぞれ突出し、他方の対角線上に位置する 2つのコーナー部分が前述の円形領域よリ一回リ大きい円の 1 4の円弧状となる、特定形状の本体部 7 O Aと、この本体部 7 0 Aにほぼ重なるようにウェハ Wの載置される領域の周囲に配置された 4枚の補助プレート 2 2 a〜2 2 dとを備えている。これらの補助プレート 2 2 a ~ 2 2 dの表面（平坦部）は、ウェハ W表面とほぼ同一の高さ（両者の高さの差は、 1 m m程度もしくはそれ以下）とされている。

ここで、図 2に示されるように、補助プレート 2 2 a〜2 2 dのそれぞれとウェハ Wとの間には、隙間 Dが存在するが、隙間 Dの寸法は、 3 m m以下になるように設定されている。また、ウェハ Wには、その一部にノッチ（V字状の切欠き）が存在するが、このノッチの寸法は、隙間 Dより更に小さく 1 m m程度であるから、図示は省略されている。

また、補助プレート 2 2 aには、その一部に円形開口が形成され、その開口内に、基準マーク板 F Mが隙間がないように嵌め込まれている。基準マーク板 F Mはその表面が、補助プレート 2 2 aと同一面とされている。基準マーク板 F Mの表面には、後述するレチクルァライメントゃァライメン卜検出系のベースライン計測などに用いられる各種の基準マーク（いずれも不図示）が形成されている。なお、補助プレート 2 2 a〜 2 2 dは、必ずしもプレート状である必要はなく、 Z 'チルトステージ 3 0の上面がウェハ Wとほぼ同じ高さになるようにしておいても良い。要は、ウェハ Wの周囲にウェハ W表面とほぼ同じ高さの平坦部が形成されていれば良い。

図 1に戻り、前記 X Yステージ 3 1は、走査方向（Y軸方向）の移動のみならず、ウェハ W上の複数の区画領域としてのショッ卜領域を前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向（X軸方向）にも移動可能に構成されており、ウェハ W上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次ショットの露光のための加速開始位置 (走査開始位置）まで移動する動作（区画領域間移動動作）とを繰り返すステップ 'アンド 'スキャン動作を行う。

ウェハステージ W S Tの X Y平面内での位置（Z軸回りの回転（0 z回転）を含む）は、 Z■チルトステージ 3 0の上面に設けられた移動鏡 1 7を介して、ウェハレーザ干渉計（以下、「ウェハ干渉計」と呼ぷ） 1 8によって、例えば 0 . 5〜 1 n m程度の分解能で常時検出されている。ここで、実際には、 Z ■チルトステージ 3 0上には、例えば図 2に示されるように、走査方向（Y軸方向）に直交する反射面を有する Y移動鏡 1 7 Yと非走査方向（X軸方向）に直交する反射面を有する X移動鏡 1 7 Xとが設けられ、これに対応してウェハ干渉計も X移動鏡 1 7 Xに垂直に干渉計ビームを照射する X干渉計と、 Y移動鏡 1つ Yに垂直に干渉計ビームを照射する Y干渉計とが設けられているが、図 1ではこれらが代表的に移動鏡 1 7、ウェハ干渉計 1 8として示されている。なお、ウェハ干渉計 1 8の X干渉計及び Y干渉計は、ともに測長軸を複数有する多軸干渉計であり、これらの干渉計によって、ウェハステージ W S T (より正確には、 Z ■チルトステージ 3 0 ) の X、 Y位置の他、回転（ョ一イング（Z軸回りの回転である 0 z回転）、ピッチング（X軸回りの回転である S X回転）、口一リング（Y軸回りの回転である 0 y回転））も計測可能となっている。なお、例えば、 Z■チルトステージ 3 0端面を鏡面加工して反射面（移動鏡 1 7 X、 1 7 Yの反射面に相当）を形成しても良い。また、多軸干渉計は 4 5 ° 傾いてウェハテーブル 1 8に設置される反射面を介して、投影光学系 P Lが載置される架台（不図示）に設置される反射面にレーザビームを照射し、投影光学系 P Lの光軸方向（Z軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。ウェハステージ W S Tの位置情報（又は速度情報）はステージ制御装置 1 9、及びこれを介して主制御装置 2 0に供給される。ステージ制御装置 1 9では、主制御装置 2 0の指示に応じ、ウェハステージ WS Tの上記位置情報（又は速度情報）に基づき、ウェハステージ駆動部 2 4を介してウェハステージ W S T を制御する。

次に、液体給排ユニット 3 2について、図 3及び図 4に基づいて説明する。図 3には、液体給排ユニット 3 2が、鏡筒 4 0の下端部及び配管系とともに断面図で示されている。また、図 4には、図 3の B— B線断面図が示されている。なお、液体給排ュニット 3 2は、鏡筒 4 0に対して着脱可能に構成されており、液体給排ュニット 3 2に故障や破損などの不具合が生じた場合には交換することが可能である。

図 3に示されるように、投影ユニット P Uの鏡筒 4 0の像面側の端部（下端部）には他の部分に比べて直径の小さい小径部 4 0 aが形成されており、この小径部 4 0 aの先端が下方に行くにつれてその直径が小さくなるテーパ部 4 0 bとされている。この場合、小径部 4 0 aの内部に投影光学系 P Lを構成する最も像面側のレンズ 4 2が保持されている。このレンズ 4 2は、その下面が光軸 A Xに直交する X Y面に平行とされている。

前記液体給排ユニット 3 2は、正面（及び側面）から見て段付き円筒状の形状を有しており、その中央部には、鏡筒 4 0の小径部 4 0 aを上方から揷入可能な断面円形の開口 3 2 aが上下方向に形成されている。この開口 3 2 aの開口径（該開口を形成する外側の環状側壁 3 2 cの内周面の直径）は、上端部から下端部近傍までは一定で、それよリ下の部分では下方に行くにつれて小さくなるようなテーパ状とされている。この結果、鏡筒 4 0 aのテーパ部 4 0 の外面と環状側壁 3 2 cの内面とによって、上から見て末広（下から見て先細）の一種のノズル（以下では、便宜上「先細ノズル部」と呼ぶ）が形成されている。

液体給排ュニッ卜 3 2の下端面には、前記開口 3 2 aの外側に、下方から見て環状の凹部 3 2 bが形成されている。この場合、凹部 3 2 bと開口 3 2 aとの間には、所定肉厚の前記環状側壁 3 2 cが形成されている。この環状側壁 3 2 cの下端面は、前述のレンズ 4 2の下面（鏡筒 4 0の最下端面）と同一面となっている。環状側壁 3 2 cの外周面の直径は、上端部から下端部近傍までは一定で、それよリ下の部分では下方に行くにつれて小さくなるようなテーパ状とされている。

前記環状側壁 3 2 cと鏡筒 4 0の小径部 4 0 aとの間には、図 3及び図 4から分かるように、平面視（上方又は下方から見て）環状の空隙が形成されている。この空隙内に、全周に渡ってほぼ等間隔で複数本の回収管 5 2の一端が上下方向に挿入されている。

液体給排ユニット 3 2の前述の凹部 3 2 b内部の底面（上面）には、環状側壁 3 2 cの X軸方向の両側及び Y軸方向の両側の位置に、それぞれ上下方向の貫通孔 3 4が形成され、各貫通孔 3 4に排気管 5 4の一端がそれぞれ挿入されている（図 3では、 X軸方向一側と他側の排気管 5 4は不図示、図 4参照）。また、液体給排ュニッ卜 3 2の凹部 3 2 b内部の底面（上面）には、複数箇所（例えば 2箇所）に丸孔が形成され、各丸孔を介して全回収用ノズル 5 6の下端部が揷入されている。

更に、液体給排ュニッ卜 3 2の下端には、前記凹部 3 2 bの外側に、下方から見て環状の凹溝 3 2 dが形成されている。この場合、凹溝 3 2 dと凹部 3 2 bとの間には、所定肉厚の環状側壁 3 2 eが形成されている。この環状側壁 3 2 eの下端面は、前述のレンズ 4 2の下面（鏡筒 4 0の最下端面）と同一面となっている。環状側壁 3 2 eの内周面の直径は上端から下端まで一定であるが、外周面の直径は、上端部から下端部近傍までは一定で、それより下の部分では下方に行くにつれて小さくなるようなテーパ状とされている。

凹溝 3 2 dの深さは、凹部 3 2 bに比べて幾分（所定距離）浅くされており、液体給排ユニット 3 2の凹溝 3 2 d内部の底面（上面）には、複数の段付きの貫通孔が所定間隔で形成されており、各貫通孔内に供給管 5 8の一端が上方か 5

37 ら揷入され、各貫通孔の下端の小径部は供給口 36とされている。

液体給排ュニット 32の前記凹溝 32 dの外側の壁、すなわち周壁 32 f は、その内周側の一部が残りの部分より所定距離 A Hだけ下方に突出した突出部 3

2 gとされている。この突出部 32 gの下端面は、前述のレンズ 42の下面に平行となっており、ウェハ Wの表面との間のクリアランス Δ hは、 3mm以下、例えば 1 ~2mm程度とされている。また、この場合、突出部 32 gの先端面は、レンズ 42表面よりほぼ ΔΗだけ下方に位置している。

周壁 32 f の内周面の下端部（突出部 32 g近傍部分）の直径は、下方に行くにつれて大きくなるようなテ一パ状とされている。この結果、環状凹溝 32 dを形成する両側の壁（32 e, 32 f ( 32 g )) によって、上から見て末広 (下から見て先細）の一種のノズル（以下では、便宜上「末広ノズル部」と呼ぷ）が構成されている。

周壁 32 f の突出部 32 gの外側の環状領域には、 X軸方向の一側と他側、及び Y軸方向の一側と他側に、 2対の所定深さの円弧状のスリット 32 h ,

3211₂、及ぴ32 ₃, 32 h が形成されている。各スリットの幅は、実際には、凹溝 32 dの幅寸法に比べて相当小さく、その内部で毛細管現象が生じる程度とされている。これらのスリット 32 hi, 32 h2、及び 32 h₃, 3 2 h₄ にそれぞれ連通する該各スリツ卜の幅よりも僅かに大きな直径の丸孔から成る吸気孔が、各スリッ卜に対応して少なくとも各 1つ液体給排ュニット 3 2の上面に形成され、各吸気孔に補助回収管 60の一端がそれぞれ挿入されている。（伹し、図 3では、 Y軸方向一側と他側のスリット 32 h₃、 32 h₄ に連通する補助回収管 60₃、 60₄のみが示され、 X軸方向一側と他側のスリッ卜 321 、 32 h₂ に連通する補助回収管 6 Οι、 60₂ については不図示（図 4参照））。

前記各供給管 58の他端は、バルブ 62 aをそれぞれ介して、液体供給装置 72にその一端が接続された供給管路 64の他端にそれぞれ接続されている。液体供給装置 7 2は、液体のタンク、加圧ポンプ、温度制御装置等を含んで構成され、主制御装置 2 0によって制御される。この場合、対応するバルブ 6 2 aが開状態のとき、液体供給装置 7 2が作動されると、例えば露光装置 1 0 0 (の本体）が収納されているチャンバ（図示省略）内の温度と同程度の温度に温度制御装置によって温調された液浸用の所定の液体が供給口 3 6を介して、液体給排ュニット 3 2とウェハ W表面とで区画されるほぼ閉じた空間内に供給される。なお、以下では、各供給管 5 8に設けられたバルブ 6 2 aを纏めて、バルブ群 6 2 aとも記述する（図 6参照）。

上記の液体としては、ここでは、 A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 · 3 n mの光）が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いるものとする。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できると共に、ウェハ上のフォトレジス卜や光学レンズ等に対する悪影響がない利点がある。また、超純水は環境に対する悪影響がないと共に、不純物の含有量が極めて低いため、ウェハの表面、及びレンズ 4 2の表面を洗浄する作用も期待できる。

水の屈折率 nは、ほぼ 1 . 4 4〜 1 . 4 7と言われており、この水の中では、照明光 I しの波長は、 1 9 3 n m X 1 / n =約 1 3 1〜 1 3 4 n mに短波長化される。

前記各回収管 5 2の他端は、バルブ 6 2 bをそれぞれ介して、液体回収装置 7 4にその一端が接続された回収管路 6 6の他端にそれぞれ接続されている。液体回収装置 7 4は、液体のタンク及び吸引ポンプ等を含んで構成され、主制御装置 2 0によって制御される。この場合、対応するバルブ 6 2 bが開状態のとき、前述のほぼ閉じた空間内の水が各回収管 5 2を介して液体回収装置フ 4 によって回収される。なお、以下では、各回収管 5 2に設けられたバルブ 6 2 bを纏めて、バルブ群 6 2 bとも記述するものとする（図 6参照）。

前記各全回収用ノズル 5 6の上端は、中継用の回収管路 6 8及び共通のバルブ 6 2 cを介して前述の回収管路 6 6の別の分岐端に接続されている。この場合、各全回収用ノズル 5 6は、主制御装置 2 0によって制御される駆動機構 6 3 (図 3では図示せず、図 6参照）によって上下動可能に構成されている。各全回収用ノズル 5 6は、ウェハ Wの表面より所定距離下方まで移動可能な構成とされている。このため、バルブ 6 2 cが開状態のとき、全ての全回収用ノズル 5 6をウェハ表面とほぼ同じ高さ位置まで下げることにより、それらの全回収用ノズル 5 6を介して液体回収装置 7 4によりウェハ（又は前述した補助プレート 2 2 a〜2 2 d ) 上から水が完全に回収される。

前記各排気管 5 4の他端は、バルブ 6 2 dをそれぞれ介して一端が真空ボンプを内蔵する吸引機構としての真空排気装置 7 6に接続された真空配管系 6 9 の他端にそれぞれ接続されている。真空排気装置 7 6は、主制御装置 2 0によつて制御される。なお、以下では、各排気管 5 4に設けられたバルブ 6 2 dを纏めて、バルブ群 6 2 dとも記述するものとする（図 6参照）。

また、この真空配管系 6 9には、共通のバルブ 6 2 eを介して前述の補助回収管 6 0 ι〜6 0₄がそれぞれ接続されている。この場合、全てのバルブ 6 2 d が開状態で、かつ真空排気装置 7 6が作動状態であるとき、ウェハ W (又は前述した補助プレート 2 2 a ~ 2 2 d ) 上でレンズ 4 2の下端面よリ上の位置まで水が満たされる（図 8参照）と、凹部 3 2 b内の上部空間が負圧となり、その水が持ち上げられる。

また、バルブ 6 2 eが開状態のとき、真空排気装置 7 6が作動状態であると、例えば、前述の周壁 3 2 f の外部に水が漏れた（流出した）場合にその水が、スリット（3 2 h i〜3 2 h ₄のいずれか）内に毛細管現象で吸い上げられるとともに、真空排気装置 7 6の真空吸引力によって吸い上げられ外部に排出される。

なお、上記各バルブとしては、開閉の他、その開度の調整が可能な調整弁（例えば流量制御弁）などが用いられている。これらのバルブは、主制御装置 2 0 によって制御される（図 6参照）。

なお、液体給排ュニット 3 2は、その上面の複数箇所に凹部 3 2 b内部の底面（上面）に向かって上下方向にそれぞれ形成された孔を介してスクリュ 8 0 によって、鏡筒 4 0の底部に固定されている（図 4参照）。

また、鏡筒 4 0のテーパ部 4 0 bの Y軸方向の一側と他側には、一対の温度センサ 3 8 A、 3 8 Bがそれぞれ固定されている。これらの温度センサの出力は、主制御装置 2 0に供給されるようになっている（図 6参照）。

また、図 3に示されるように、前述のスリット 3 2 h ₃、 3 2 h ₄それぞれの近傍には、給気ノズル 8 5 ₃、 8 5₄がそれぞれ設けられている。また、図示は省略されているが、前述のスリット 3 2 3 2 h ₂ それぞれの近傍にも、給気ノズルが各 1つ設けられている。これらの給気ノズルは、主制御装置 2 0によって制御される空調機構 8 6 (図 3では図示せず、図 6参照）にそれぞれ接続されている。

本実施形態の露光装置 1 0 0では、更に、ウェハ Wのいわゆるオートフォーカス、オートレべリングのための、焦点位置検出系が設けられている。以下、この焦点位置検出系について図 5に基づいて説明する。

図 5において、レンズ 4 2と鏡筒 4 0のテーパ部 4 0 bとの間にはレンズ 4 2と同一素材から成り、該レンズ 4 2に密着された一対のプリズム 4 4 A、 4 4 Bが設けられている。

更に、鏡筒 4 0の小径部 4 0 aを除く大径部 4 0 cの下端の近傍には、鏡筒 4 0の内部と外部とを連通する水平方向に延びる一対の貫通孔 4 0 d、 4 0 e が形成されている。これらの貫通孔 4 0 d、 4 O eそれぞれの内側（前述の空隙側）の端部には、直角プリズム 4 6 A、 4 6 Bがそれぞれ配置され、鏡筒 4 0に固定されている。

鏡筒 4 0外部には、一方の貫通孔 4 0 dに対向して、照射系 9 0 aが配置されている。また、鏡筒 4 0外部には、他方の貫通孔 4 0 eに対向して、照射系 9 0 aとともに焦点位置検出系を構成する受光系 9 0 bが配置されている。照射系 9 0 aは、図 1の主制御装置 2 0によってオンオフが制御される光源を有し、投影光学系 P Lの結像面に向けて多数のピンホール又はスリツ卜の像を形成するための結像光束を水平方向に射出する。この射出された結像光束は、直角プリズム 4 6 Aによって鉛直下方に向けて反射され、前述のプリズム 4 4 A によってウェハ W表面に光軸 A Xに対して斜め方向より照射される。一方、ゥェハ W表面で反射されたそれらの結像光束の反射光束は、前述のプリズム 4 4 Bで鉛直上方に向けて反射され、更に直角プリズム 4 6 Bで水平方向に向けて反射され、受光系 9 0 bによって受光される。このように、本実施形態では、照射系 9 0 a、受光系 9 0 b、プリズム 4 4 A、 4 4 B及び直角プリズム 4 6 A、 4 6 Bを含んで、例えば特開平 6— 2 8 3 4 0 3号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 4 4 8 , 3 3 2号等に開示されるものと同様の斜入射方式の多点焦点位置検出系から成る焦点位置検出系が構成されている。以下では、焦点位置検出系を焦点位置検出系（9 0 a , 9 0 b ) と記述するものとする。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。この焦点位置検出系（9 0 a , 9 0 b ) の受光系 9 0 bの出力である焦点ずれ信号（デフォーカス信号）は、主制御装置 2 0に供給されている。

主制御装置 2 0は、後述する走査露光時等に、受光系 6 0 bからの焦点ずれ信号（デフォーカス信号）、例えば Sカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるように、ステージ制御装置 1 9及びウェハステージ駆動部 2 4を介して Z 'チルトステージ 3 0及びウェハホルダ 7 0の Z軸方向への移動、及び 2次元方向の傾斜（すなわち、 0 x , 0 y方向の回転）を制御する。すなわち、主制御装置 2 0は、焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) を用いて Z■チル卜ステージ 3 0及びウェハホルダ 7 0の移動を制御することにより、照明光 I Lの照射領域 (前述の照明領域に光学的に共役な領域）内で投影光学系 Pしの結像面とゥェハ Wの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス（自動焦点合わせ）及びオートレべリングを実行する。なお、これについては、更に後述する。

図 6には、露光装置 1 0 0の制御系の構成が一部省略してブロック図にて示されている。この制御系は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）などから成る主制御装置 2 0及びこの配下にあるステージ制御装置 1 9などを中心として構成されている。

主制御装置 2 0には、これまでに説明した各部の他、メモリ 2 1が接続されている。このメモリ 2 1内には、後述する走査露光時に、温度センサ 3 8 A、 3 8 Bの計測結果から得られる温度差とレンズ 4 2の下方の水の流れの情報 (流速や流量）とに基づいて、前述のレチクル Rに照明光 I Lが照明される照明領域に光学的に共役なウェハ W上のパターンの投影領域、すなわち露光時にパターン及び投影光学系 P Lを介して照明光 I Lが照射されるウェハ上の照射領域内における水の温度分布を演算するための情報（例えば演算式、又はテーブルデータ）、及びこの温度分布に基づいてその照射領域内に投影されるパターン像の収差（例えばべス卜フォーカス位置、像面湾曲（像面傾斜を含む）、球面収差など）の変化や、その温度分布によって生じる焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) の計測誤差などに対応する温度変化係数を算出するための情報（例えば演算式、又はテーブルデータ）その他の情報が記憶されている。なお、これらの情報は、予めシミュレーション結果などに基づいて求められている。

ここで、図 7 A及び図 7 Bに基づいて、照明光 I Lの照射によりウェハ W上の照射領域に投影されるパターン像に収差変化が生じる理由について、走査方向の像面傾斜を例にとって簡単に説明する。

ウェハ W上に水が存在していても、投影光学系 P Lと水との相対速度が零である、すなわちウェハ Wが静止し、かつ水も流れてない状態では、照明光 I しがゥェ/、W上の照射領域に照射されてゥェ/、Wが加熱されると、ゥェ /、W上の水の温度分布（温度の等高線）は図 7 Aに示されるようになる。この図 7 Aにおいて、符号 Cは低温部を示し、符号 Hは高温部を示す。このように、照明光 I Lの照射によって水の温度分布が変化すると、ウェハ W上の照射領域内に投影されるパターン像のベストフォーカス位置の変化や球面収差、非点収差、デイストーシヨンなど変化を引き起こす。この場合、照射領域近傍の温度分布は左右対称であるから、走査方向（図 7 A中の紙面左右方向）の一端の点 P i と他端の点 P ₂ におけるベストフォーカス位置は、同一の位置となり、走査方向に関しては像面傾斜は生じていない。なお、水の温度分布は図 7 Aのようなものに限るものではなく、照明光 I Lが水に吸収されることによって水の温度変化が起こリ、投影光学系 P Lの先端付近の水の温度がウェハ W表面付近の水の温度より高くなることも考えられる。

これに対し、投影光学系 P Lと水との相対速度が零でなく、例えば図 7 B中に矢印 Fで示される方向に水が所定速度で流れている状態では、照明光 I Lがウェハ W上の照射領域に照射されてウェハが加熱されると、ウェハ W上での水の温度分布は同図に示されるようになる。この図 7 Bにおいても、符号 Cは低温部を示し、符号 Hは高温部を示す。この場合、照射領域近傍の水の温度分布は明らかに左右非対称である。このため、この温度分布の非対称性を無視してしまうと、走査方向（図 7 A中の紙面左右方向）の一端の点 P i におけるべストフォーカス位置は、ウェハ W表面に一致しているのに対して、他端の点 P ₂ におけるベストフォーカス位置はウエノ、W表面から上側に Δ Zだけずれた点となる。ここで、点 P ₂ におけるベストフォーカス位置がウェハ W表面に一致しなくなるのは、ウェハからの熱で暖められた水が点 P i から点 P ₂ へ向かって移動するためである。この場合、上流側（点 P i に近い位置）ほど、上流から流れてきた冷たい水が支配的になり、下流側 (点 P ₂ に近い位置）ほど暖められた水が支配的になる。なお、図 7 Bのような温度分布の場合に、点 P ]L と点 P ₂ でべストフォーカス位置に差が生じるのは、温度変化（温度分布）は、水の屈折率の変化（分布）に対応するためである。従って、この意味では、他の収差、球面収差、非点収差、ディストーションなども、温度分布に応じて変化するものと考えられる。なお、先に述べたように、照明光 I Lが水に吸収されることによって水の温度変化が起こり、投影光学系 P Lの先端付近の水の温度がウェハ W表面付近の水の温度よリ高くなることも考えられるため、水が流れている場合の水の温度分布も図 7 Bに限るものではない。

上記の説明から明らかなように、照明領域内の水の温度分布に起因する収差分布（フォーカス分布など）は、水の流れの向きに依存する。

また、前述のレンズ 4 2とウェハ Wとの間で水の流れがあると、上流側と下流側とに圧力差が生じる。すなわち、上流側に比べて下流側が負圧になる。すなわち、投影光学系 P Lとウェハ Wとの間の水の圧力が変化し、このような圧力によって、レンズ 4 2やウェハ Wの位置が変動し、照明領域内の位置に応じた収差、例えばべストフォーカス位置の変化を招いたり、オートフォーカス、ォ—トレべリングの制御誤差を招いたりする。また、走査方向の圧力分布は、上記の水の速度と密接に関わっており、ウェハ Wの走査速度及び水（液体）の供給量などに応じて変化する。

従って、メモリ 2 1内には、ウェハの走査速度、水の供給量をデータ（あるいはパラメータ）として含む、照射領域内における収差（例えばベストフォーカス位置、像面湾曲（像面傾斜を含む〉、球面収差など）の変化に対応する圧力変化係数を算出するためのテーブルデータ（あるいは算出式）が格納されている。これらのテーブルデータ（あるいは算出式）は、予め行われたシミュレ一シヨン結果などに基づいて求められている。なお、その圧力変化係数には、ゥェハ Wの面位置制御誤差に相当する収差変化分も含まれている。

メモリ 2 1内には、更に、前述の温度変化係数と圧力変化係数とをパラメ一タとして含み、上記各収差を算出するための式なども格納されている。

次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置 1 0 0における露光処理工程の一連の動作について、図 8 A〜図 1 0 Bを参照しつつ説明する。前提として、レチクルステージ R S T上には、レチクル Rがロードされているものとする。また、ウェハステージ W S Tは、ウェハ交換位置にあり、ゥェハホルダ 7 0上にウェハ Wがロードされているものとする。

そして、通常のスキャニング■ステツパと同様に、不図示のレチクルァライメント系、ァライメント検出系及び前述した基準マーク板 F Mなどを用いた、レチクルァライメン卜、不図示のァライメン卜系のベースライン計測、並びに E G A (ェンハンスト 'グローバル 'ァライメント）等のウェハァライメントなどの所定の準備作業が行われる。

そして、ウェハァライメントが終了すると、主制御装置 2 0は、ステージ制御装置 1 9に指示を与え、所定の給水位置にウェハステージ W S Tを移動する。図 8 Aには、この給水位置にウェハステージ W S Tが移動したときの状態が示されている。この図 8 Aにおいて、符号 P Uは、投影ユニット P Uの鏡筒 4 0 の先端部の位置を示す。本実施形態では、基準マーク板 F Mの真上の位置に投影ュニット P Uが位置する位置が給水位置に設定されている。

次に、主制御装置 2 0は、液体供給装置 7 2の作動を開始するとともに、バルブ群 6 2 aを所定開度で開いて、全ての供給口 3 4からの給水を開始する。その直後に、主制御装置 2 0は、真空排気装置 7 6の作動を開始するとともに、バルブ群 6 2 d、バルブ 6 2 eを全開にして、各排気管 5 4、補助回収管 6 0 i S C を介した真空排気を開始する。また、このとき、主制御装置 2 0は、空調機構 8 6を制御して、液体給排ュニット 3 2近傍の局所空調を開始する。このように、投影光学系 Pしの像面側の空間の気体を排気しながら、その空間への水の供給を行うことによって、その空間への水満たしを速やかに行うことができるばかりでなく、投影光学系 P Lの像面側に不都合な気泡や気体の塊が残ってしまうのを防止することもできる。

そして、所定時間経過すると、液体給排ユニット 3 2と基準マーク板 F M表面とで区画されるほぼ閉空間内に水が所定量溜まる。ここで、供給開始直後は、周壁 3 2 f の突出部 3 2 gと基準マーク板 F Mとの間のクリアランス（隙間）から、水がその勢いで外部に漏れ出さないように、水の供給量を低めに設定し、水が Δ hの高さまで溜まり、液体給排ュニッ卜 3 2内部が完全な閉空間になつた段階で、水の供給量を高めに設定する。このような水の供給量の設定は、主制御装置 2 0が、バルブ群 6 2 aの各バルブの開度を調整することにより行つても良いし、液体供給装置 7 2からの水の供給量そのものを制御しても良い。なお、供給開始直後は、水の供給量を徐々に多くしたり、段階的に多くしたりしても良い。

いずれにしても、水が Δ hの深さまで供給されると、液体給排ユニット 3 2 と水面とで区画される空間内が、真空排気装置 7 6による真空吸引力で液体給排ユニット 3 2の外部に対して負圧となり、水の自重を支える、すなわち水を持ち上げるようになる。従って、その後、水の供給量を増加させても、水が周壁 3 2 f の突出部 3 2 g下のクリアランス（隙間）から漏出しにくくなる。また、この場合、クリアランスは 1〜 2 mm程度なので水はその表面張力によつても周壁 3 2 f (突出部 3 2 g ) の内部に保持される。

投影光学系 P Lと基準マーク板 F Mとの間の所定空間が液体で満たされると、主制御装置 2 0は、ステージ制御装置 1 9に指示を与え、ウェハ W上の所定位置に投影ュニット P Uの先端部が来るように、ウェハステージ WS Tを移動する。なお、図 8 Aに示される給水開始位置からウェハステージ WS Tを移動するときに、投影ュニット P Uの下の液浸領域が補助プレート 2 2 aとウェハ W との境界を通過することになるが、補助プレート 2 2 a表面とウェハ W表面とはほぼ同じ高さであり、補助プレート 2 2 aとウェハ Wとの隙間も 1 mm程度なので、レンズ 4 2の下に水を保持し続けることができる。

なお、前述のスリット 3 2 h i〜3 2 h ₄ を介した真空吸引により各スリット内に周囲の空気が吸い込まれると、何らの対策を採っていない場合には、空気の乱れが生じるとともに、各スリットの下方が負圧になるおそれがあり、この負圧が生じると、水が周壁 3 2 f の突出部 3 2 g下のクリアランス（隙間）から漏れ出す可能性が高〈なる。しかし、本実施形態では、前述した空調機構 8 6により給気ノズル 8 5 ₃、 8 5₄等を介して各スリット近傍にそのような空気の乱れや負圧が生じるのが効果的に抑制されている。

図 9には、ウェハ W上で所望の深さまで液体給排ュニット 3 2内部に水が溜まった状態が示されており、投影光学系 P Lの投影領域を含むウェハ W上の一部に液浸領域が形成されている。そして、以下のようにしてステップ■アンド - スキヤン方式の露光動作が行なわれる。

すなわち、ステージ制御装置 1 9が、主制御装置 2 0の指示の下、ウェハァライメン卜の結果に基づいて、ウェハホルダ 7 0に保持されたウェハ W上の第 1番目の区画領域としての第 1ショット領域（ファーストショット）の露光のための加速開始位置にウェハステージ駆動部 2 4を介してウェハステージ W S Tを移動する。給水位置（液体供給位置）から上記加速開始位置までウェハステージ W S Tが移動する際に、主制御装置 2 0は、液体回収装置 7 4の作動を開始するとともに、バルブ群 6 2 bの少なくとも 1つのバルブ 6 2を所定の開度で開き、液体給排ユニット 3 2内部の水を回収管 5 2を介して回収する。このとき、液体給排ユニット 3 2内部に、水面の高さがレンズ 4 2の下面よりも高くなる一定量の水が、常に満たされるように、水の回収に使用するバルブ 6 2 bの選択及び各バルブ 6 2 bの開度の調整を行う。

この場合において、主制御装置 2 0は、投影ユニット P Uに関してウェハステージ W S T (ウェハ W) の移動方向の後方以外の位置にある供給口 3 6に対応するバルブ 6 2 aを全閉状態とし、投影ュニット P Uに関して前記移動方向の前方に位置する回収管 5 2に対応するバルブ 6 2 bのみを所定開度で開くこととしても良い。このようにすると、そのウェハステージ WS Tの移動中に、ウェハステージ W S丁の移動方向と同じ方向に、投影ュニット P Uの後側から前側に移動する水の流れがレンズ 4 2の下方に生じる。このときも、液体給排ュニット 3 2内部に、水面の高さがレンズ 4 2の下面よりも高くなる一定量の水が常時入れ替わりながら常に満たされるように、主制御装置 2 0では、水の供給量及び回収量を設定することが望ましい。

上記の加速開始位置へのウェハ W (ウェハステージ WS T ) の移動が終了すると、ステージ制御装置 1 9により、主制御装置 2 0の指示に応じて、レチクルステージ駆動部 1 1及びウェハステージ駆動部 2 4を介してレチクルステージ R S Tとウェハステージ W S Tとの Y軸方向の相対走査が開始される。両ステージ R S T、 W S Tがそれぞれの目標走査速度に達し、等速同期状態に達すると、照明系 1 0からの照明光 I L (紫外パルス光）によってレチクル Rのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。上記の相対走査は、主制御装置 2 0の指示に応じ、ステージ制御装置 1 9が前述したウェハ干渉計 1 8 及びレチクル干渉計 1 6の計測値をモニタしつつ、レチクルステージ駆動部 1 1及びウェハステージ駆動部 2 4を制御することにより行われる。

ステージ制御装置 1 9は、特に上記の走査露光時には、レチクルステージ R S Tの Y軸方向の移動速度 V rとウェハステージ W S Tの Y軸方向の移動速度 V wとが、投影光学系 P Lの投影倍率に応じた速度比に維持されるように同期制御を行う。

そして、レチクル Rのパターン領域の異なる領域が照明光 I Lで逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウェハ W上のファ —ストショットの走査露光が終了する。これにより、レチクル Rのパターンが投影光学系 P Lを介してファーストショッ卜に縮小転写される。

上記のウェハ W上のファーストショッ卜に対する走査露光に際しても、主制御装置 2 0は、上述の給水位置から上記加速開始位置までの移動の際と同様に、走査方向、すなわちウェハ Wの移動方向に関して、投影ユニット P Uの後側から前側に向かって、ウェハ Wの移動方向と同じ方向（+ Y方向）に移動する水の流れがレンズ 4 2の下方に生じるように、バルブ群 6 2 a、 6 2 bを構成する各バルブの開度調整（全閉及び全開を含む）を行う。

図 1 O Aには、このときの液体給排ユニット 3 2近傍の様子が簡略化して示されている。このとき、水の流れの方向は、ウェハ Wの走査方向 S D ( + Y方向）と同一方向であり、かつ水の流速の方がウェハ Wの走査速度より大きい。このため、水は、ウェハ W上を図中の左側から右側へ流れ、照明光 I Lのゥェハ面上の照明領域（投影光学系 P Lを介したレチクル R上のパターンの投影領域）には、所定量の水が走査露光中常に（この水は常時入れ替わつている）満たされている。

この場合、水の流速、流量などによっては、周壁 3 2 f の突出部 3 2 gの走査方向前方から外部に水が漏れ出すことがあるが、この漏れ出した水は、スリッ卜 3 2 h ₃ 内に毛細管現象で吸い上げられるとともに、補助回収管 6 0₃ を介して真空排気装置 7 6によって真空吸引され、外部に排出される。すなわち、ウェハ Wの走査方向に関して、供給管 5 8の反対側に設けられた回収管 5 2で回収しきれずに、周壁 3 2 gの外側に流出した液体は、補助回収管 6 0₃によりウェハ W上から回収（除去）される。

また、図 1 O Aに示されるように、供給された水の中に気泡が混入している場合、あるいは供給直後に水の中に気泡が発生する場合も考えられるが、レンズ 4 2の上流側に前述の空間（負圧の空間）が存在するため、水のウェハに対する相対速度がある値以下である状態（通常の使用状態）では、気泡は、その空間内に回収され、レンズ 4 2下に到達することがないようになつている。すなわち、供給管 5 8とレンズ 4 2間で、水の中の気泡を回収するようにしているため、その気泡がレンズ 4 2とウェハ Wとの間に到達せず、その気泡によつてウェハ W上に投影されるパターンの像が劣化することもない。

なお、レンズ 4 2下面の使用しない部分、すなわち露光光の通過しない部分に溝を設けてもよい。この場合、万が一、レンズ 4 2とウェハ Wとの間に気泡が到達しても、その溝に気泡が捕獲されるため、露光光の光路中への気泡の到達をより確実に防止できる。

ここで、上記の走査露光中には、ウェハ W上の照明領域が投影光学系 Pしの結像面に実質的に一致した状態で露光が行われる必要があるため、前述した焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) の出力に基づくオートフォーカス、オートレベリングが主制御装置 2 0により、次の a . 〜 f . のようにして実行されている。

a . 主制御装置 2 0は、走査露光中に、前述した温度センサ 3 8 A、 3 8 B の計測値を取り込み、前述したウェハ上の照射領域の走査方向の上流側の端部と下流側の端部との温度差 Δ Τを算出する。また、主制御装置 2 0は、メモリ 2 1内に格納されている前述したウェハ上の照射領域内における水の温度分布を演算するため情報（例えば演算式、又はテーブルデータ）を用い、算出した温度差 Δ丁とレンズ 4 2の下方を流れる水の流量とに基づいて上記の水の温度分布を演算にて求める。

b . また、主制御装置 2 0は、メモリ 2 1内に格納されている前述の情報（例えば演算式、又はテーブルデータ）を用い、求めた水の温度分布に基づいて照射領域内の例えば走査方向の一側と他側の点におけるベストフォーカス位置の変化に対応する温度変化係数を演算する。

c また、主制御装置 2 0は、メモリ 2 1内に格納されている前述のテープルデータあるいは算出式を用い、ウェハ Wの走査速度、水の供給量に基づいて、照射領域内の例えば走査方向の一側と他側の点におけるべス卜フォーカス位置の変化に対応する圧力変化係数を演算する。

d . また、主制御装置 2 0は、メモリ 2 1内に格納されている、前述の収差、例えばべストフォーカス位置を算出するための算出式に、 b . 及び c . でそれぞれ算出した温度変化係数と圧力変化係数とを代入して、照射領域内の例えば走査方向の一側と他側の点におけるべストフォーカス位置を算出する。

e . また、主制御装置 2 0は、 d . で算出した結果に基づき、その時点における投影光学系の像面形状（像面の傾斜）を算出し、その算出結果に基づいて、焦点位置検出系の各検出点（結像光束の照射ポイント）における目標位置の設定（検出オフセットの設定）を行い、その目標値に基づいて、ウェハ Wのフォ一カス制御及びレべリング制御を行う。すなわち、ウェハ Wの表面が像面とほぼ合致するように、 Z■チルトステージ 3 0及びウェハホルダ 7 0の移動を制御する。

f . 主制御装置 2 0は、上記 a . 〜e . の処理を、走査露光中、所定間隔で繰り返し行う。この結果、ウェハ W上の各点は、投影光学系 P Lの像面に沿つて駆動され、レンズ 4 2とウェハ Wとの間の水の温度変化や水の流れに起因する圧力変化による、露光中のデフォーカスの発生が効果的に抑制される。このようにして、ウェハ W上のファース卜ショッ卜に対する走査露光が終了すると、主制御装置 2 0からの指示に応じ、ステージ制御装置 1 9により、ゥェハステージ駆動部 2 4を介してウェハステージ W S Tが例えば X軸方向にステツプ移動され、ウェハ W上のセカンドショット（第 2番目の区画領域としてのショット領域）の露光のための加速開始位置に移動される。このファース卜ショッ卜の露光とセカンドショッ卜の露光との間のウェハステージ W S Tのシヨット間ステッピング動作（区画領域間移動動作）の際にも、主制御装置 2 0 は、前述の給水位置からファース卜ショッ卜の露光のための加速開始位置までウェハステージ WS Tを移動した場合と同様の各バルブの開閉動作を行う。これにより、ショット間ステッピング動作の際にも、投影ユニット P Uに関してウェハステージ W S Tの移動方向の後方から前方に向かってレンズ 4 2下に水が供給され、その水の量が常に一定に維持される。

次に、主制御装置 2 0の管理の下、ウェハ W上のセカンドショットに対して前述と同様の走査露光が行われる。本実施形態の場合、いわゆる交互スキャン方式が採用されているため、このセカンドショットの露光の際には、レチクルステージ R S T及びウェハステージ WS Tの走査方向（移動方向）が、ファーストショッ卜とは逆向きになる。このセカンドショッ卜に対する走査露光時における、主制御装置 2 0及びステージ制御装置 1 9の処理は、前述と基本的は同様である。この場合も、主制御装置 2 0は、ファーストショットの露光時と反対のウェハ Wの移動方向に関して、投影ュニット P Uの後側から前側に移動する水の流れがレンズ 4 2の下方に生じるように、バルブ群 6 2 a、 6 2 bを構成する各バルブの開度調整（全閉及び全開を含む）を行う。図 1 O Bには、このときの液体給排ュニット 3 2近傍の様子が簡略化して示されており、ゥェハ Wが一 Y方向に移動しながらセカンドショッ卜の走査露光が行われ、レンズ 4 2とウェハ Wとの間でウェハ Wと同じ方向（一 Y方向）に水が流れていることが示されている。

このようにして、ウェハ W上のショッ卜領域の走査露光とショット領域間のステッピング動作とが繰り返し行われ、ウェハ W上の複数の区画領域としてのショッ卜領域にレチクル Rの回路パターンが順次転写される。

図 8 Bには、ウェハ Wに対するステップ'アンド'スキャン方式の露光処理の中のウェハステージ W S Tと投影ュニット P Uとの位置関係の一例が示されている。

上述のようにしてウェハ W上の複数のショット領域に対する走査露光が終了すると、主制御装置 2 0は、ステージ制御装置 1 9に指示を与え、所定の排水位置にウェハステージ W S Tを移動する。図 8 Cには、この排水位置にウェハステージ WS Tが移動したときの状態が示されている。この図 8 Cにおいて、符号 P Uは、投影ユニット P Uの鏡筒 4 0の先端部の位置を示す。この場合、鏡筒 4 0の先端が補助プレート 2 2 cの真上に位置する位置が排水位置とされている。

次に、主制御装置 2 0は、バルブ群 6 2 aの全てのバルブを全閉状態にするとともに、バルブ群 6 2 bの全てのバルブを全開状態にする。同時に主制御装置 2 0は、駆動機構 6 3を介して全回収用ノズル 5 6、 5 6を先端が補助プレート 2 2 bに当接する位置まで降下させ、バルブ 6 2 cを開く。

これにより、所定時間後に、レンズ 4 2の下の水は、液体回収装置 7 4によつて完全に回収される。

その後、ウェハステージ W S丁が、前述のウェハ交換位置に移動し、ウェハ交換が行われる。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態の露光装置 1 0 0では、液体供給装置 7 2、該液体供給装置 7 2に接続された供給管路 6 4、該供給管路 6 4にバルブ 6 2 aをそれぞれ介して接続された複数の供給管 5 8、複数の供給管 5 8がそれぞれ接続された液体給排ュニット 3 2の各供給口 3 6、及び各供給口 3 6に連通する前述の末広ノズル部などによって、投影光学系 P Lとゥェハステージ WS T上のウェハ Wとの間に液体（水）を供給する供給機構が構成されている。

また、露光装置 1 0 0では、液体回収装置 7 4、該液体回収装置 7 4に接続された回収管路 6 6、該回収管路 6 6にバルブ 6 2 bをそれぞれ介して接続された複数の回収管 5 2、各回収管 5 2の先端が連通する前述の先細ノズル部などによって液体（水）を回収する回収機構が構成されている。

また、露光装置 1 0 0では、真空排気装置 7 6、該真空排気装置 7 6に接続された真空配管系 6 9、該真空配管系 6 9にバルブ 6 2 eを介して接続された補助回収管 6 (^〜6 0₄、及び該各補助回収管がそれぞれ接続された液体給排ユニット 3 2のスリット 3 2 h i〜 3 2 h 4 などによつて補助回収機構が構成されている。この補助回収機構により、液体回収機構によって回収しきれなかつたウェハ W上の液体を除去（回収）することができる。なお、本実施形態においては、補助回収機構はウェハ W上に残っている液体を吸引してゥェ W上から除去（回収）を行うようになっているが、ドライエア一などを当てて乾燥させるようにしても良いし、吹き飛ばすようにしても良い。

また、露光装置 1 0 0では、空調機構 8 6及び給気ノズル 8 5 ₃、 8 5₄等によって、真空排気装置 7 6による吸引によって生じる水（液体）の周囲の環境変化を抑制する給気機構が構成されている。

また、露光装置 1 0 0では、レチクルステージ駆動部 1 1、ウェハステージ駆動部 2 4及びステージ制御装置 1 9によって、レチクルパターンを走査露光方式でウェハ W上に転写するため、照明光 I Lに対してレチクルステージ R S Tとウェハステージ W S Tとを同期して走査方向に駆動する駆動系が構成されている。

また、液体給排ユニット 3 2の中央の開口 3 2 a (この開口 3 2 aの中央に投影光学系 Pしの像面側のレンズ 4 2が配置される）を区画する環状側壁 3 2 cが設けられ、かっこの環状側壁 3 2 cの外側に環状凹部 3 2 bが設けられ、この環状凹部 3 2 bの天井の高さが他の部分より高くされ、水（液体）が液体給排ュニッ卜 3 2内部に供給された場合にも、環状凹部 3 2 bの内部には、空間が残るようになつている。このようにして、露光装置 1 0 0では、環状側壁 3 2 c , 環状側壁 3 2 e、及びこれら両者によって形成される環状凹部 3 2 b の上部空間に接続された排気管 5 4などによって、気泡回収機構が構成されている。また、この場合、環状側壁 3 2 cと環状凹部 3 2 bとは、投影ュニッ卜 P Uの周囲に全周に渡って形成されているので、実質的に、全方位に渡って多数の気泡回収機構が設けられているのと等価である。

また、露光装置 1 0 0では、投影光学系 P L (正確にはレンズ 4 2 ) とゥェハ Wとの間の水の温度情報の実測値（温度センサ 3 8 A、 3 8 Bで計測される）及び投影光学系 P L (正確にはレンズ 4 2 ) とウェハ Wとの間の水の圧力情報に基づいて、露光条件、具体的には、焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) のォフセット、及びウェハ Wのフォーカス■ レべリング制御に関する条件（結像条件）などを調整する調整装置が、主制御装置 2 0によって構成されている。また、走査方向一側と他側にそれぞれ配置された 2つの温度センサ 3 8 A、 3 8 Bの検出結果に基づいて、ウェハ上の照明光 I Lの照射領域を水が通過する間に生じる水の温度変化を予測する予測装置が、主制御装置 2 0によって構成されている。

なお、温度センサは必ずしも 2つ必要ではなく、水の温度変化がわかれば一つでも良いし、より詳細な温度分布を求めるために 3つ以上の温度センサを備えるようにしても良い。

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置 1 0 0によると、ウェハ W上の各ショット領域に対するレチクルパターンの転写が走査露光方式で行われる際、上述した供給機構により投影ユニット P U (投影光学系 P L ) とゥェハステージ W S T上のウェハ Wとの間に水が供給される動作と、上述した回収機構による水の回収動作とが並行して行われる。すなわち、投影光学系 P Lを構成する先端のレンズ 4 2とウェハステージ W S T上のウェハ Wとの間に、常に所定量の水（この水は常時入れ替わつている）が満たされた（保持された）状態で、露光（レチクルパターンのウェハ上への転写）が行われる。この結果、液浸法が適用されて、ウェハ W表面における照明光 I Lの波長を空気中における波長の 1 Z n倍（nは水の屈折率 1 . 4 ) に短波長化でき、これにより投影光学系の解像度が向上する。また、供給される水は、常時入れ替えられているので、ウェハ W上に異物が付着している場合には、その異物が水の流れにより除去される。

また、投影光学系 P Lの焦点深度は空気中に比べて約 n倍に広がるので、焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) を用いたウェハ Wのフォーカス ' レべリング動作に際して、デフォーカスが発生しにくいという利点がある。なお、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できれば良い場合には、投影光学系 P Lの開口数（N A ) をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

また、前述の供給機構により供給された水（液体）中に気泡が混入した場合、あるいは供給直後に水中に気泡が発生した場合には、その気泡は、その水の流れの投影ユニット P U (投影光学系 P L ) に対する上流側で前述した気泡回収機構によって回収される。すなわち、水中の気泡は、レンズ 4 2の下方に到達することなく、気泡回収機構によって回収される。このため、気泡がレンズ 4 2とウェハ Wとの間に入り込むことに起因する照明光 I Lの部分的な透過率の低下やパターンの投影像の劣化などを防止することができる。

また、図 1 O A、図 1 O Bからも分かるように、気泡の回収に用いられる気泡回収機構の気泡回収位置が、ウェハ Wの移動方向（図 1 O A、図 1 O Bでは一例として走査方向）に応じて切り換えられている。このため、ウェハ Wがいずれの方向に移動する場合であっても、その移動中に気泡がレンズ 4 2とゥェハ Wとの間に入リ込むのを防止することができる。

また、ウェハ W上の複数のショットを順次露光している最中に、例えば上述の回収機構によって水を完全には回収できない事態が生じた場合、例えば液体給排ュニット 3 2の外部に水が漏れ出した場合には、上述した補助回収機構によりその回収できなかった、すなわち漏れ出した水がウェハ W上から除去（回収）される。これにより、ウェハ W上に水が残留することがなく、その水の残留（残存）に起因する種々の不都合の発生を回避することができる。すなわち、残った水が蒸発する際の気化熱によって雰囲気中に温度分布が生じ、あるいは雰囲気の屈折率変化が生じるのを抑制して、ウェハステージ W S Tの位置を計測するウェハ干渉計 1 8の計測誤差を効果的に抑制することができる。また、ウェハ上に残留した水がウェハの裏側に回り込むのを防止して、ウェハが搬送アームに密着して離れにくくなつたりするのを防止することができる。

また、露光装置 1 0 0によると、投影光学系 P Lを構成する最もウェハ側の光学素子としてのレンズ 4 2の周囲を少なくとも取り囲みかつウェハステージ W S T上のゥ,ェハ W表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁 3 2 f (突出部 3 2 g ) を備え、かつそのクリアランスが A h = 1〜2 m m程度と小さく設定されている。このため、周壁 3 2 f 内の水と外気との接触面積が極めて狭く設定され、水の表面張力によりそのクリアランスを介した液体の周壁 3 2 f 外への漏出が防止される。このため、例えば露光終了後に液浸に用いた液体 (水）の回収を確実に行うことが可能となる。

また、本実施形態の露光装置 1 0 0によると、ウェハ Wの周辺部のショッ卜領域を露光する際、あるいは露光終了後にウェハステージ WS T上のウェハを交換する際などに、投影光学系 P L (レンズ 4 2 ) とウェハ Wとの間に水を保持した状態で、投影ユニット P U (投影光学系 P Lの投影領域）がウェハ Wから外れる位置にウェハステージ WS Tが移動した場合などでも、投影光学系と補助プレート（2 2 a〜2 2 dのいずれか）との間に水を保持することができ、その水の流出を防止することが可能となる。これにより、水の流出に起因する種々の不都合の発生を回避することができる。また、補助プレー卜 2 2 a〜2 2 dとウェハ Wとの隙間は 3 m m以下に設定されているので、ウェハ Wが投影ユニット P U (投影光学系 P L ) の下方にある状態からウェハ Wが投影ュニット P Uから外れる位置にウェハステージ W S Tが移動する場合などに、その移動の途中でウェハ Wと補助プレートとの間の隙間に水が流出するのが、その水の表面張力により防止される。なお、ウェハ表面と補助プレート表面とに 1 m m程度の段差があっても水の表面張力により、殆ど漏水は発生しないことが発明者によって確認されている。

また、例えばウェハ Wの交換後に露光を開始する際には、これに先立って、投影ユニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) と補助プレートとの間に水を保持するので、水の供給のための時間を経ることなく、その露光を開始することが可能となり、その分スループッ卜の向上が可能である。

また、露光開始前に液体給排ュニット 3 2内部への水の供給が補助プレート 2 2 a上で開始されるので、ウェハ W上で水の供給を開始する場合のように、水圧などでレジス卜の一部が除去されたりするおそれもない。

また、空調機構 8 6 (給気ノズルを含む）によって、水が保持される液体給排ュニット 3 2周辺の空調が行われているので、前述した回収機構又は補助回収機構による水の回収の際に、液体給排ュニット 3 2内部に保持される水の周囲の雰囲気中の気体（例えば露光装置の本体が収容されるチャンバ内の空気）の流れが乱れるのが防止され、これによりその気体の流れの乱れ（これによつて生じる気体の温度揺らぎ、屈折率変化などを含む）に起因するウェハ干渉計 1 8の計測誤差の発生が防止され、ウェハステージ WS Tの位置を精度良く計測することが可能となる。

従って、本実施形態の露光装置 1 0 0によると、上述したような種々の効果により、レチクル Rのパターンをウェハ W上の複数のショット領域のそれぞれに極めて精度良く転写することが可能になる。また、空気中に比べて広い焦点深度での露光を行うことも可能になる。

なお、上記第 1の実施形態で説明した各部の構成は、一例であって本発明がこれに限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、主制御装置 2 0は、ウェハステージ W S Tの移動中に、その移動方向に関して投影ュニット P Uの後方から前方に移動する水の流れがレンズ 4 2の下方に生じるように、バルブ群 6 2 a、 6 2 bを構成する各バルブの開度調整（全閉及び全開を含む）を行うものとしたが、これと反対に、ウェハステージ WS Tの移動中に、その移動方向に関して投影ュニット P Uの前方から後方に移動する水の流れがレンズ 4 2の下方に生じるように、バルブ群 6 2 a、 6 2 bを構成する各バルブの開度調整（全閉及び全開を含む）を行うこととしても良い。この場合には、前述の補助回収機構は、投影ユニット P U (投影光学系 P L ) に関してウェハ Wの移動方向の前方で残留液体を回収することとなる。すなわち、ウェハの移動方向の前方に位置するスリット 3 2 h i及びこれに連通する補助回収管 6 O i ( iは 1〜4のいずれか）を介して残留液体が回収される。

また、上記第 1の実施形態では、液体給排ュニット 3 2の一部に形成されたスリット 3 2 h i〜3 2 h ₄、各スリッ卜に連通した補助回収管 6 0 i ~ 6 0₄、及び真空排気装置 7 6などによって、補助回収機構が構成されるものとしたが、例えば、空調機構 8 6を、流体（液体及び気体）を吸引する吸引機構を含んで構成することとしても良い。すなわち、空調機構 8 6に真空ポンプを内蔵し、この真空ポンプに接続された吸気ノズルを前述の各給気ノズルの近傍に配置しても良い。このように構成して、吸引機構としての真空ポンプに、前述の回収機構で回収しきれなかった（液体給排ユニット 3 2外へ漏れた）水を回収する役割をも果たさせることとしても良い。この場合には、液体給排ユニット 3 2 にスリット 3 2 1η〜3 2 h ₄ を形成する必要がないとともに、吸気ノズルの配置によっては、漏れた水の広がり範囲が幾分広くても対応が可能な場合もある。また、上記実施形態では、ウェハ Wの露光中も水の供給、回収を行っているが、表面張力で水が保持可能な場合は、露光中の供給回収を行わなくても良い。また、空調機構 8 6からドライエアや熱風を供給し、回収機構で回収しきれずに、周壁 3 2 gの外側に流出して、ウェハ W上に残存する水を乾燥して、ゥェハ W上から除去するようにしても良い。

また、上記実施形態では、補助プレートの一部に基準マーク板 F Mを配置するものとしたが、これに代えて、あるいはこれとともに、補助プレートの一部に焦点位置検出系（9 0 a、 9 0 b ) のキャリブレーションに用いる基準反射板を配置しても良い。あるいは、上記反射板と基準マーク板とを兼用させても良い。また、補助プレートは、ウェハ Wの全周囲に設けているが、必要な場所に部分的に設けても良いし、所定間隔毎に設けても良い。

また、上記実施形態では、主制御装置 2 0は、前述のショット間ステツピング動作時や走査露光時など以外のウェハステージ WS Tが停止しているときは、前述の供給機構による水（液体）の供給動作及び前述の回収機構による水の回収動作をともに停止することとしても良い。このようにしても、液体給排ュニット 3 2内部の水は、前述した負圧の作用や水の表面張力により保持される。ウェハステージ W S Tの停止中は、ショット間ステッピング動作時や走査露光時などに比べて水を入れ替える必要性が低いので、常時（ウェハステージ W S Tの移動中のみならず、停止中にも）供給機構による液体の供給動作及び回収機構による液体の回収動作が並行して行われる場合に比べて、液体の使用量を減らすことができる。但し、ウェハステージ W S Tの停止中に、給水及び排水を継続することによって、レンズ 4 2下面の汚れを防ぐこととしても良い。また、上記実施形態では、図 8 A及び図 8 Cにそれぞれ示される給水位置、排水位置は、ウェハ交換位置（アンロード位置かつロード位置）とは無関係な位置であることを前提として説明を行ったが、これに限らず、例えば給水位置をウェハのロード位置とし、排水位置をウェハのアンロード位置としても良い。このようなことは、投影ユニット P Uの先端とウェハステージ WS T (より正確には、補助プレート）の面積との関係を調整して、ウェハロード時、アン口ード時に、投影ュニッ卜 P Uがウェハの搬送の邪魔にならないようにすることで実現できる。この場合、ウェハのアンロード位置、ロード位置では、給水及ぴ排水を継続しても良いし、停止しても良い。この場合において、ウェハの口ード位置とアンロード位置とを一致させ、この位置（待機位置と呼ぶ）では、投影ュニット P Uの真下に基準マーク板 F Mが位置するようにし、かつウェハァライメント中、投影ュニット P Uの先端が補助プレート 2 2 a〜2 2 dのいずれかの上方に必ず存在するように、ウェハステージ W S T (より正確には、補助プレート）の面積を設定することとしても良い。

かかる場合には、常にレンズ 4 2の下方に水を保持しておくことが可能になるので、ステップ■アンド■スキャン方式の露光動作時以外のときにも前述の給水、排水を継続して行っても良い。この場合、一度レンズ 4 2の下方に給水を行い、かつレンズ 4 2の下の水の全排水を行うことなく、複数枚のウェハに対する連続露光動作を実現することが可能である。

また、上記実施形態では、投影ユニット P Uのレンズ 4 2の下方に水を保持するため、周壁 3 2 f を有する液体給排ュニット 3 2を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、液体供給ュニット 3 2を用いなくても良い。かかる場合であっても、投影光学系 Pしのレンズ 4 2とウェハ Wとの間の距離（ワーキングディスタンス）は、 3 m m程度となつているので、そのレンズ 4 2とウェハ Wとの間に水が表面張力によリ保持されるからである。また、この場合、例えば前述した特許文献 1に開示されるような、液体供給機構、液体回収機構と同様の機構を設けても良い。このようにしても、前述した補助プレー卜の存在により、ウェハエッジ部の露光の際など、投影ュニット P Uがウェハ W上から外れても、上記特許文献 1などと異なり、レンズ 4 2下からの水の漏出を防止することができる。この場合、ウェハステージ W S Tの停止中は、給水、排水を停止しても良い。この場合には、液浸法によって、高解像度の露光（又は空気中に比べて広い焦点深度での露光）が行われる。従って、ウェハに精度良くパターンを転写することができる。

但し、上記実施形態のように液体給排ユニット 3 2のような、ノズル部とレンズ 4 2の囲い（周壁 3 2 f ) とが一体化したユニットを用いると、それらの交換を一度にでき、メンテナンスが簡略化される。

なお、上記実施形態では、給水用、排水用のバルブと、液体給排ユニット 3 2のノズル部とが配管を介して直接接続されているものとしたが、これらの配管としてフレキシブルチューブを用い、更にバルブ及び工場配管につながるチユーブをパネを介して露光装置の本体及び投影ュニット P Uと機械的に分離し、振動が伝わらないようにすることが望ましい。このようにすることで、ノレブ開閉に伴う振動や水撃が伝達し、投影ュニット P Uや露光装置の本体に影響を及ぼして各種誤差の原因となることを防ぐことができる。

また、上記実施形態の露光装置 1 0 0において、多重露光、例えば二重露光を行う場合に、投影ユニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) とウェハ W との間に液体を満たした状態で第 1パターンをウェハ W上の複数の区画領域 (ショット領域）にステップ■アンド 'スキャン方式で転写した後、レンズ 4 2とウェハ Wとの間に液体を保持したまま、第 2パターンをウェハ W上の前記複数のショット領域に転写することとしても良い。この場合、レチクルステージ R S Tとして、例えば特開平 2— 1 6 6 7 1 7号公報などに開示される、レチクルを 2枚保持可能ないわゆるダブルレチクルホルダ方式のステージを用いることが好ましし、。このようにすると、第 1パターンと第 2パターンとの間で、レチクルァライメント及ぴウェハァライメン卜が不要なため、第 1パターンの露光と第 2パターンの露光との間で投影ュニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) とウェハ Wとの間に液体を満たした状態で支障なく二重露光が可能となる。この場合、液浸法を利用した多重露光が適用され、高解像度かつ実質的に焦点深度を大きくした高精度な露光が行われる。この場合、第 2パターンの転写が開始される時点では、レンズ 4 2とウェハ Wとの間に液体が保持されているので、その第 2パターンの転写を液体の供給を待つことなく開始することが可能である。

なお、上記実施形態において、投影ユニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) と基準マーク板 F Mとの間に、水を満たした状態で、レチクルァライメントを行うようにしても良い。

また、上記実施形態では、調整装置としての主制御装置 2 0が、温度センサ 3 8 A、 3 8 Bの計測結果（投影光学系 P L (レンズ 4 2 ) とウェハ Wとの間の水の温度情報の実測値）に基づいて、ウェハ W上の照明光 I Lの照射領域内の収差、例えばべストフォーカス位置の変化に対応する温度変化係数を求めるものとしたが、この代わりに、主制御装置 2 0は、投影光学系 P L (レンズ 4 2 ) とウェハ Wとの間の水の温度情報の予測値に基づいて、上記温度変化係数を求めることとしても良い。この場合、メモリ 2 1内に、予め計測したレチクル Rの透過率、ウェハ Wの反射率の情報などを記憶しておき、露光の際には、インテグレータセンサ 1 4の出力とレチクル Rの透過率とウェハ Wの反射率とを用いて所定の演算を行って、ウェハの熱吸収量を求め、この求めた熱吸収量と、給水、排水とスキャン動作によるレンズ 4 2下の水の流れの情報（流量や流速）とに基づいて、照射領域における水の温度上昇（温度分布）を予測する。そして、主制御装置 2 0は、その予測結果に基づいて上記実施形態と同様にして、上記の温度変化係数を求めることとすることができる。勿論、温度変化係数を求めるに際して、主制御装置 2 0は、投影光学系 P L (レンズ 4 2 ) とゥェハ Wとの間の水の温度情報の実測値と、上記インテグレータセンサ 1 4の出力などに基づく予測値とを同時に用いても良い。

また、上記実施形態では、主制御装置 2 0は、温度変化係数と、圧力変化係数とを求め、それらの係数をともにパラメータとして含む式などに基づいて、照射領域内のベストフォーカス位置を求めるものとした。し力、し、これに限らず、温度変化係数と、圧力変化係数の一方のみを求め、他方の変化係数を零として、前述の式を用いて、照射領域内のベストフォーカス位置を求めることとしても良い。この場合、温度変化係数、圧力変化係数などをパラメータとして含まない、例えば前述の照射領域における水の温度分布又は圧力分布から直接にべストフォーカス位置を求める式を用いても良い。

また、上記実施形態では、主制御装置 2 0は、上記のようにして求めた照射領域内の走査方向の一端点、他端点のベストフォーカス位置に基づいて、露光条件として、焦点位置検出系のオフセッ卜を調整してウェハ Wのフォーカス■ レべリングを行う場合について説明したが、これに限らず、求めた照射領域内の走査方向の一端点、他端点のベストフォーカス位置に基づいて、レチクル R のパターン面を調整しても良いし、結像特性補正コントローラ 8 1を介して投影光学系 P Lの像面傾斜そのものを、露光条件として調整しても良い。像面傾斜が補正しきれなかった場合、その補正後の像面の状態に基づいて、前述した実施形態で説明した焦点位置検出系のオフセット調整及びウエノ \ Jのフォー力ス■ レべリング制御を行っても良い。

また水の温度変化（温度分布）力焦点検出系（9 0 a , 9 0 b ) の計測に影響を与えると予想される場合には、水の温度変化（温度分布）に起因する計測誤差を考慮して、フォーカス■ レべリング制御を行うようにしても良いし、温度センサ 3 8 A , 3 8 Bの出力に基づいて焦点検出系（9 0 a , 9 0 b ) の検出結果を補正して、補正後の検出結果に基づいてフォーカス ' レべリング制御を行うようにしても良い。

またさらに、上述の実施形態においては、水の圧力変化（圧力分布）を予めシミュレーションや実験で求めておき、その結果に基づいて、 Ζ ·チルトステージ 3 0の移動を制御するようにしているが、例えば液体給排ュニッ卜に圧力センサを取り付けておき、水の圧力を測定して、その結果に基づいて Ζ 'チル卜ステージ 3 0の移動を制御するようにしても良い。

また上述の実施形態においては、水の流れに起因する水の圧力変化に着目しているが、水の流れがない場合（液体給排ユニットによる水の供給、回収を行わない場合など）の水の圧力を考慮して、ウェハステージ W S Τの移動制御や結像動作の補正などを行うようにしてもよい。

また上述の実施形態においては、水の温度変化や圧力変化によってフォー力ス - レべリング制御誤差が生じないようにしているが、上述したように、水の温度変化や圧力変化によって、ウェハ W上の照射領域内に投影されるパターンの像の各種収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率など）の変動が生じる場合には、水の温度変化（温度情報）や圧力変化（圧力情報）に基づいて、投影光学系 P Lの調整や照明光 I Lの波長調整あるいは、レチクル Rを動かすなどして補正を行うようにすれば良い。

ところで、ウェハ上のレジス卜の種類によっては、レジストの成分が水に溶け出し、像形成に悪影響を及ぼすことが考えられる。このような場合には、前のショット領域の露光の際のレジス卜溶解物質が次のショッ卜領域のパターン像の形成に与える影響を低減することが必要である。このような観点でなされたのが、次の第 2の実施形態である。《第 2の実施形態》

次に、本発明の第 2の実施形態を図 1 1 A〜図 1 1 Fに基づいて説明する。ここで、前述した第 1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略にし、若しくは省略するものとする。この第 2の実施形態の露光装置では、主制御装置 2 0による液体給排ュニット 3 2を介した水の給排水の方法が、前述の第 1の実施形態と異なるのみで、露光装置の構成などは、同様になつている。従って、以下では重複説明を避ける観点から相違点を中心として説明する。

本第 2の実施形態の露光装置では、ステップ■アンド 'スキャン方式の露光動作以外の動作、具体的にはウェハ交換時、所定の準備作業（レチクルァライメン卜、ァライメン卜検出系のベースライン計測、ウェハァライメン卜) を行うときには、ウェハ W上への給水及びこれに伴う水の回収（排水）は一切行われない点を除き、前述の第 1実施形態と同様にして、ウェハ交換、所定の準備作業が行われる。

従って、以下では、ステップ■アンド 'スキャン方式でウェハ上の複数のシヨット領域にレチクルパターンを転写する際の動作、特に、ショット領域に対する走査露光時の動作、及びショット間ステッピング時の動作について説明する。

なお、前提として、図 6の液体供給装置 7 2、液体回収装置 7 4、真空排気装置 7 6は、作動が開始されており、バルブ群 6 2 a、バルブ群 6 2 bのバルブは全て全閉状態、バルブ 6 2 cは全閉状態、バルブ群 6 2 dの各バルブ、 6 2 eは所定開度で開放されているものとする。

図 1 1 A〜図 1 1 Fには、第 2の実施形態に係る露光装置における 1つのショッ卜領域に対する露光のためのウェハステージ W S丁の走査時の給排水動作の流れが示されている。以下、これらの図に基づいて第 2の実施形態における給排水方法につき説明する。図 1 1 Aには、ウェハ W上のショット領域 S Aの露光のため、主制御装置 2 0の指示の下、ステージ制御装置 1 9によりウェハステージ W S Tが駆動される（このときレチクルステージ R S Tは逆向きに投影倍率に応じた速度で駆動される）ことにより、露光対象のショット領域 S Aが投影ユニット P Uの投影領域（レチクル R及び投影光学系 P Lを介して照明光 I Lが照射されるウェハ W上の照射領域） I Aに近づいてきた状態が示されている。主制御装置 2 0は、ウェハステージ WS Tの移動中に、その移動方向（走査方向）に関して投影ュニット P Uの後側の供給管 5 8を介してウェハ W上に水が供給されるように、給水側のバルブ群 6 2 aを構成する各バルブの開度調整を行う。この図 1 1 A において、グレー領域（W T R ) は、ウェハ W表面において水に覆われた領域を示す。なお、この状態では前述の如く、排水側（回収側）のバルブ群 6 2 b を構成する各バルブは全閉状態に設定されている。

そして、ウェハステージ W S Tの走査方向への移動と、水の供給が続けられ、図 1 1 Bに示されるように、水に覆われた領域（W T R) は、ウェハステージ W S T (ウェハ W) の移動とともに広がる。この図 1 1 Bの状態が露光対象のショット領域 S Aに対する露光開始直前の状態である。

そして、ショッ卜領域 S Aが露光領域に達した時点で前述と同様に露光が行われる。

この露光の間は、図 1 1 Cに示されるように、ショット領域 S Aの投影領域 I Aを通過する部分は、常に水に覆われた状態となっている。

主制御装置 2 0は、図 1 1 Cの時点（又はそれより以前から）、露光が終了した部分を覆っている水を回収するように、排水用のバルブ群 6 2 bを構成する各バルブの開度調整を行う。この場合、給水のために開状態とされたバルブ群 6 2 aを構成するバルブと、投影ユニット P Uに関し、ほぼ対称な位置に設けられたバルブ群 6 2 bを構成するバルブが開放される。

そして、図 1 1 Dに示されるように、投影領域 I Aを通過するショット領域 S Aに対する露光を行うとともに、露光の終了した部分を覆う水を回収しながら、ウェハステージ W S丁が、ステージ制御装置 1 9により駆動され、図 1 1 Eに示されるように、ショッ卜領域 S Aに対する露光が終了する。

このようにして露光が終了すると同時に、主制御装置 2 0により、給水用のバルブ群 6 2 aを構成する各バルブが全閉される。そして、図 1 1 Fに示されるように、ウェハ W上の水がすべて排水された段階で、主制御装置 2 0により、バルブ群 6 2 bを構成する各バルブが全閉される。

以上のようにして、 1つのショット領域 S Aに対する露光動作、及びこれに同期して行われる水の供給、回収動作、すなわち給排水動作が終了する。そして、主制御装置 2 0の指示の下、ステージ制御装置 1 9により前述の第 1の実施形態の場合と同様に、ウェハステージ W S Tのショット間ステツピング動作が行われる。但し、このショット間ステッピング動作時には、ウェハ W 上への給水は一切行われない。

そして、次のショット領域に対して、上記と同様の走査露光（レチクルバターンの転写）、及びこれに同期したウェハ W上への給排水動作が行われる。この場合は、ウェハ Wの移動方向及びウェハ上に供給される水の流れる方向は、図 1 1 A〜図 1 1 Eの場合と逆になるように、主制御装置 2 0によって各部が制御される。

このようにして、ウェハ W上のショッ卜領域の走査露光とショッ卜領域間のステッピング動作とが繰り返し行われ、ウェハ W上の複数の区画領域としてのショット領域にレチクル Rの回路パターンが順次転写される。

以上説明したように、本第 2の実施形態の露光装置によると、前述の供給機構による投影ユニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) とウェハステージ W S T上のウェハ Wとの間を含む周壁 3 2 f の内部への水の供給及び前述の回収機構による水の回収が、ウェハ W上の各ショット領域に対する露光動作と同期して行われる。このため、ウェハ W上の露光対象のショット領域に対して走 3 015675

68 査露光方式でパターンを転写する際に、そのショット領域が投影光学系 P Lを介した照明光 I Lの照射領域 I Aを通過する間は、レンズ 4 2とウェハとの間に所定量の水（この水は常時入れ替えられる）を満たすことができ、液浸法によって、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。この一方、露光対象のショット領域が照射領域 I Aを通過する間、あるいはこれに加えて通過後の僅かの間以外は、水がウェハ W上に存在しない状態とすることができる。すなわち、ウェハ W上の複数のショッ卜領域を順次露光する際に、ショッ卜領域の露光の都度、投影光学系 P Lのレンズ 4 2とウェハ Wとの間に水の供給とその水の全回収とが繰り返し行われるので、ゥェ /、W上の感光剤（レジスト）の成分が水中に溶け出すことに起因する、照明光 I Lの透過率の低下や像形成に対する悪影響などを抑制することができる。

また、本第 2の実施形態の露光装置では、供給機構は、照射領域 I Aの周囲に複数の供給口 3 6を有し、水の供給に用いる供給口 3 6をウェハ Wの走査方向（移動方向）に応じて切り換えている。具体的には、各ショット領域の露光の度に、ウェハ Wの走査方向の後方側からの供給機構による水の供給が行われ、これに応じて走査方向の前方側での回収機構による水の全回収が行われている。このため、走査方向によらず、いずれのショット領域の露光の際にも、液浸法が適用される。

また、前述の供給機構によりウェハ Wの走査方向の後方側から周壁 3 2 千の内部に供給された水は、投影ュニット P Uに関して走査方向の前方で前述の回収機構により回収される。この場合、供給された水は、ウェハ Wの走査方向に沿ってレンズ 4 2とウェハ Wとの間を流れる。そのため、ウェハ W上に異物が付着している場合には、その異物が水の流れにより除去される。

また、本第 2の実施形態においても、供給された水の中に混入した気泡は、前述の第 1の実施形態と同様に、前述の気泡回収機構により投影ュニッ卜 P U に関してウェハの走査方向の後方で回収される。この場合において、ウェハ W の走査方向が切り替えられれば、これに応じて気泡の回収に用いられる気泡回収機構が切り替えられる。

また、本第 2の実施形態の露光装置では、パターンの転写に際し、ウェハステージの走査方向の移動によって露光対象のショッ卜領域の後端が照射領域 I Aから出た時点で、供給機構による水の供給が停止される。このため、バルブの駆動や、それに伴う水撃で振動が発生し、それが投影ユニット P Uに伝達して投影光学系 P Lの結像性能劣化が生じるのを効果的に抑制することができる。また、水の供給を極力少なくして、水の回収時間を短縮できる。

また、本第 2の実施形態の露光装置では、露光対象のショット領域に対するパターンの転写後、次のショッ卜領域に対するパターンの転写に先立って行われるウェハステージ W S Tのショット間ステッピング動作の開始前に回収機構による水の回収が完了している。このため、ウェハ W上の感光剤（レジスト）の成分が水中に溶け出し、次のショッ卜領域の露光に悪影響を与えるおそれがない。また、ステッピング方向の給水、回収機構を省くことができる。

なお、上記第 2の実施形態では、図 1 1 Aに示される露光対象のショット領域の走査方向の前端が供給位置に到達した時点（又はその直前で）、供給機構による水の供給が開始されるものとしたが、これに限らず、露光対象のショット領域に対するパターンの転写と前のショッ卜領域に対するパターンの転写との間のウェハステージ W S Tのショット間ステッピング動作の終了後、次のショット領域の露光のためのウェハステージ W S Tの移動開始後、露光対象のショット領域の走査方向の前端が供給位置に到達するまでのいずれかの時点で供給機構による水の供給が開始されることとしても良い。この場合、供給機構によリ投影ユニット P U (投影光学系 P Lのレンズ 4 2 ) とウェハステージ W S T 上のウェハ Wとの間を含む周壁 3 2 f の内部にウェハ Wの移動方向（走査方向）の後方側から水が供給され、ウェハ Wを移動させる際にレンズ 4 2とウェハ W との間に水が満たされる。この場合、ウェハ W上の露光対象のショット領域 S Aがレンズ 4 2の下方に移動する際には、そのショット領域 S A上方にはレンズ 4 2の下方に到達する前に確実に水が供給される。すなわち、ウェハ Wを走査方向に移動させる際に、レンズ 4 2とウエノ \W表面との間は水により満たされる。従って、そのショット領域 S Aを露光対象領域として露光（レチクル R のパターンのウェハ W上への転写）を行うことにより、前述の液浸法が適用されて、高解像度かつ空気中に比べて広い焦点深度での露光が行われる。

なお、上記第 2の実施形態において、例えば図 1 2に示されるように、液体給排ュニット 3 2の下端部に、非走査方向に関して離間した複数の供給口 3 6 (パターンの投影領域（照射領域） I Aの非走査方向の範囲内に対応するもの）の非走査方向の両側の位置に、走査方向に平行に延びる複数の仕切り 8 7 a、 8 7 bを設けても良い。この場合、供給口 3 6が各 1つ配置された仕切り 8 7 a、 8 7 bで仕切られた各領域内に供給口 3 6に対応して回収管 5 2が各 1本配置されるようにする。そして、主制御装置 2 0が、前述の供給機構による水の供給に用いられる供給口 3 6を、露光対象のショッ卜領域のウェハ上の位置に応じて切り替え、これに応じて水の回収に用いられる回収管 5 2を切り替えることとしても良い。この場合、供給口 3 6及び回収管 5 2の切り替えは、前述のバルブ群 6 2 a、 6 2 bの各バルブの選択的開閉によって実現される。通常、ウェハ W上の周辺部には、その一部が欠けたいわゆる欠けショットが複数存在し、そのような欠けショットの中には、図 1 2中のショット領域 S A „ のように非走査方向のサイズが他のショット領域（ウェハ W上の内部のショット領域）に比べて短いものがある。この欠けショット S A_n のウェハ土の位置及びショット形状（サイズを含む）は既知であるから、その欠けショット

S A_n を露光する際には、主制御装置 2 0は、例えば図 1 2中に拿で示される供給口 3 6 Qから水が供給され、きで示される回収管 5 2 Qによって水が回収されるように、バルブ群 6 2 a、 6 2 bの各バルブの開閉制御を行えば良い。このようにすると、ショット領域 S A_n の欠けた部分においては給排水が行われない。従って、露光対象のショット領域以外のウェハ W上の部分の水を露光前に全て排水しておくことにより、結果としてウェハホルダ 7 0の補助プレート 2 2 a〜2 2 dを大きくすることができない場合であっても、欠けショットに対する露光の際に、漏水が発生するのが極力抑制されることとなる。

この場合において、水の供給に用いられる供給口 3 6、回収管 5 2は、ゥェハ Wの走査方向に応じて切り替えられることは勿論である。

また、主制御装置 2 0は、前述の供給機構による水の供給に用いられる供給口 3 6を、露光対象のショット領域のウェハ上の位置でなく、ショット領域の非走査方向のサイズに応じて切り替え、これに応じて水の回収に用いられる回収管 5 2を切り替えることとしても良い。かかる場合には、同一又は異なるゥェハ上に、異なるサイズのパターンを転写する場合であっても、対応が可能となる。

また、上記第 2の実施形態では、ウェハ W上のショット領域に対する露光終了と同時に給水を停止する場合について説明した（図 1 1 E参照）。しかしながら、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、図 1 3八〜図1 3 Fに示されるようなシーケンスを採用することも可能である。

この場合、図 1 3 A〜図 1 3 Cまでは、前述した図 1 1 A〜図 1 1 Cと同様に処理が行われる。但し、露光対象のショット領域 S Aの走査方向の後端が照射領域 I Aから完全に出る前の時点、具体的には、図 1 3 Dに示される、ショッ卜領域 S Aの後端が供給位置（給水位置（給水管 5 8の位置））に到達した時点で、主制御装置 2 0は、バルブ群 6 2 aを全閉し、この後は露光終了まで一切の給水を行わないこととしている。このようにすることで、水が供給される範囲が前述した図 1 1 A〜図 1 1 Fの場合と比べ狭いので、排水の終了までの時間を短縮することができる（図 1 3 E , 図 1 3 F参照）。従って、給排水開始の際の振動が露光精度に与える影響が小さい場合には、効果的にスループッ卜の向上を図ることが可能である。この場合も、ショット領域 S Aに対するバターンの転写後、次のショット領域に対するパターンの転写に先立って行われるウェハステージ W S Tのショット間ステッピング動作の開始前に回収機構による水の回収が完了している（図 1 3 F参照）。

なお、液体給排ュニッ卜としては、上記各実施形態で説明した構成に限らず、種々の構成を採用することが可能である。

例えば、図 1 4 Aに示される液体給排ユニット 3 2 ' のように、気泡回収機構や、全回収用ノズルを設けずに、水を供給する供給機構を構成する末広ノズル部、供給口 3 6及び供給管 5 8、水を回収する回収機構を構成する先細ノズル部、回収管 5 2、及び補助回収機構を構成するスリット 3 2 h ₃、 3 2 h ₄ 等を備えるのみでも良い。この場合、レンズ 4 2を中心としてその周囲に先細ノズル部、回収管 5 2を設け、その外側に末広ノズル部、供給口 3 6及び供給管 5 8を配置している。この図 1 4 Aに示される液体給排ユニット 3 2 ' を採用した場合には、例えばウェハが左から右にスキャンして露光する際には、左側の給水管 5 8から供給口 3 6及び末広ノズル部を介して給水が行われ、その給水された水の一部がレンズ 4 2左の先細ノズル部及び回収管 5 2によって排水され、水と一緒に混入した気泡が排出され、気泡がレンズ 4 2の下を通過するのを抑制する。一方、レンズ 4 2の下を通り抜けた水はレンズ 4 2右側の先細ノズル部及び回収管 5 2によって回収される。

この場合において、上述の先細ノズル部、回収管、末広ノズル部、供給口 3 6及び供給管 5 8などは、レンズ 4 2を中心としてその周囲全体に必ずしも設けられている必要なく、例えば、走査方向の一側と他側にそれぞれ各 1つ設けられていても良い。この点に関しては、前述した液体給排ユニット 3 2についても同様である。

また、上記各実施形態においては、液体給排ユニットからの水の供給及び回収を別々のノズルを用いて行っていたが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば図 1 4 Bに示される液体給排ュニット 3 2 " のように、水の供給及 5

73 び回収を給排水用ノズル 5 2 ' を介して行うこととしても良い。この場合、ゥェハステージ W S Tが走査される場合には、その走査方向の後方の給排水ノズルから給水し、走査方向の前方に位置する給排水ノズルから水を回収することとすれば良い。この場合、水中に混入した気泡については、液体給排ユニット 3 2 " 内部のレンズ 4 2の走査方向手前側の天井付近に集まり、走査方向が逆向きになって給水と排水のノズルが切リ替わった際に、排水側の給排水ノズルから排出される。

更に、上記各実施形態の露光装置において、投影光学系 P Lを構成する最もウェハ W側に位置するレンズ 4 2に、例えば図 1 5に示されるように、露光に使用しない部分に孔を形成し、その孔を介して、供給機構による液体の供給、又は回収機構による液体の回収あるいは液体中の気泡の回収動作を行うこととしても良い。この図 1 5の場合には、液体の回収がレンズ 4 2に形成された孔を介して行われる。このようにすると、供給機構と回収機構とを投影光学系の外部に全て配置する場合に比べて、省スペース化が可能となる。

なお、上記各実施形態では、液体として超純水（水）を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。液体としては、化学的に安定で、照明光 I Lの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナ一卜（米国スリ一ェ厶社の商品名）が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光 I Lに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、また、投影光学系やウェハ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（例えばセダー油等）を使用することもできる。また、上記各実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良く、この場合は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に設けておくことが望ましい。

なお、上記各実施形態では、投影光学系 P Lの最も像面側の光学素子がレンズ 4 2であるものとしたが、その光学素子は、レンズに限られるものではなく、投影光学系 P Lの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレート（平行平面板等）であっても良いし、単なるカバーガラスであっても良い。投影光学系 P Lの最も像面側の光学素子（上記各実施形態ではレンズ 4 2 ) は、照明光 I Lの照射によってレジストから発生する飛散粒子又は液体中の不純物の付着等に起因して液体（上記各実施形態では水）に接触してその表面が汚れることがある。このため、その光学素子は、鏡筒 4 0の最下部に着脱（交換）自在に固定することとし、定期的に交換することとしても良い。

このような場合、液体に接触する光学素子がレンズ 4 2であると、その交換部品のコストが高く、かつ交換に要する時間が長くなつてしまい、メンテナンスコスト（ランニングコスト）の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例えばレンズ 4 2よりも安価な平行平面板とするようにしても良い。この場合、露光装置の運搬、組立、調整時等において投影光学系 P Lの透過率、ウェハ W上での照明光 I Lの照度、及び照度分布の均一性等を低下させる物質（例えばシリコン系有機物等）がその平行平面板に付着しても、液体を供給する直前にその平行平面板を交換するだけで良く、液体と接触する光学素子をレンズとする場合に比べてその交換コス卜が低くなるという利点もある。

また、上記各実施形態において、液体（水）を流す範囲はレチクルのパターン像の投影領域（照明光 I Lの照射領域）の全域を覆うように設定されていれば良く、その大きさは任意で良いが、流速、流量等を制御する上で、照射領域よりも少し大きくしてその範囲をできる限り小さくしておくことが望ましい。更に、上記各実施形態では、ウェハホルダ 7 0のウェハ Wが載置される領域の周囲に補助プレート 2 2 a〜2 2 dが設けられるものとしたが、本発明の中には、露光装置は、補助プレートあるいはそれと同等の機能を有する平面板を必ずしも基板ステージ上に設けなくても良いものもある。但し、この場合には、供給される液体が基板ステージ上から溢れないように、その基板ステージ上に液体を回収する配管を更に設けておくことが望ましい。また、上記各実施形態においては、投影光学系 P Lとウェハ Wとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、本発明の中には、特開平 6— 1 2 4 8 7 3号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平 1 0— 3 0 3 1 1 4号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中にウェハを保持する液浸露光装置にも適用可能なものもある。

なお、上記各実施形態では、光源として A r Fエキシマレーザを用いるものとしたが、これに限らず、 K r Fエキシマレーザ（出力波長 2 4 8 n m) などの紫外光源を用いても良い。また、例えば、紫外光として上記各光源から出力されるレーザ光に限らず、 D F B半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（E r )

(又はエルビウムとイッテルビウム（Y b ) の両方) がドープされたファイバ一アンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波（例えば、波長 1 9 3 n m) を用いても良い。

また、投影光学系 P Lは、屈折系に限らず、カタディオプトリック系（反射屈折系）であっても良い。また、その投影倍率も 1 4倍、 1 5倍などに限らず、 1 1 0倍などであっても良い。

なお、上記各実施形態では、ステップ■アンド，スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ'アンド ' リピート方式の縮小投影露光装置にも本発明は好適に適用できる。この場合、マスク（レチクル）と基板（ウェハ）とをほぼ静止した状態で露光が行われる点を除き、基本的には前述した第 1の実施形態と同等の構成を用いることができ、同等の効果を得ることができる。また、ウェハステージを 2基備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影ユニット P Uを露光装置本体に組み込み、更に、投影ュニット P Uに液体給排ュニットを取り付ける。その後、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウェハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記各実施形態の露光装置を製造することができる。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。

また、上記各実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子、マイクロマシン、有機 E L、 D N Aチップなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。

また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、 E U V 露光装置、 X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、 D U V (遠紫外）光や V U V (真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。

《デバイス製造方法》

次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。

図 1 6には、デバイス（ I Cや L S I等の半導体チップ、液晶パネル、 C C D、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図 1 6に示されるように、まず、ステップ 2 0 1 (設計ステップ）において、デバイスの機能 '性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ 2 0 2 (マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ 2 0 3 (ウェハ製造ステップ) において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。

次に、ステップ 2 0 4 (ウェハ処理ステップ）において、ステップ 2 0 1〜ステップ 2 0 3で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステツプ 2 0 5 (デバイス組立てステップ）において、ステップ 2 0 4で処理されたウェハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ 2 0 5には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップ 2 0 6 (検査ステップ）において、ステップ 2 0 5で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図 1 7には、半導体デバイスにおける、上記ステップ 2 0 4の詳細なフロー例が示されている。図 1 7において、ステップ 2 1 1 (酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップ 2 1 2 ( C V Dステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ 2 1 3 (電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ 2 1 4 (イオン打ち込みステップ）においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップ 2 1 1 〜ステップ 2 1 4それぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しておリ、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ 2 1 5 (レジスト形成ステップ）において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ 2 1 6 (露光ステップ）において、上で説明したリソグラフイシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップ 2 1 7 (現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、ステップ 2 1 8 (エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステツプ 2 1 9 (レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。

以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステツプ 2 1 6 ) において上記実施形態の露光装置が用いられるので、精度良くレチクルのパターンをウェハ上に転写することができる。この結果、高集積度のマイク口デバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能になる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明の露光装置は、板上にパターンを転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

Claims

1 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基一-一板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ青前記投影光学系と前記基板ステージの上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；锘

前記液体を回収する回収機構と；囲前記回収機構で回収できなかった前記液体を回収する補助回収機構と；を備える露光装置。

2 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記基板ステージ上の前記基板の載置領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、その表面が前記載置領域に載置された基板表面とほぼ同じ高さとなるプレートを更に備える露光装置。

3 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記補助回収機構は、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の後方で残留液体を回収することを特徴とする露光装置。

4 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記補助回収機構は、前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の前方で残留液体を回収することを特徴とする露光装置。

5 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記補助回収機構は、流体を吸引する吸引機構を含むことを特徴とする露光装置。

6 . 請求項 5に記載の露光装置において、

前記吸引機構による吸引によって生じる前記液体周囲の環境変化を抑制する給気機構を更に備える露光装置。

7 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記投影光学系は、複数の光学素子を含み、該複数の光学素子のうち最も前記基板側に位置する光学素子には、露光に使用しない部分に孔が形成され、前記孔を介して前記液体の供給、前記液体の回収、及び気泡の回収の少なくとも一つの動作が行われることを特徴とする露光装置。

8 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記基板ステージが停止しているときは、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作をともに停止する制御装置を更に備える露光装置。

9 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記基板の移動方向の前方側から前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給することを特徴とする露光装置。

1 0 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方側から前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給することを特徴とする露光装置。

1 1 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備え露光装置。

1 2 . 請求項 1 1に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の大きさに応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記液体の供給を行うことを特徴とする露光装置。

1 3 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の後方で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構を更に備える露光装置。 4 . 請求項 1に記載の露光装置において、

前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度情報の実測値及び予測値の少なくとも一方に基づいて露光条件の調整を行う調整装置を更に備える露光装置。

1 5 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージと；

前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間を局所的に液体で満たすために、その液体を供給する供給機構と；前記液体を回収する回収機構と；

前記基板ステージ上の前記基板の載置領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、その表面が前記載置領域に載置された基板表面とほぼ同じ高さとなるプレ一卜と；を備える露光装置。

1 6 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

前記プレー卜と前記基板との隙間は 3 m m以下に設定されていることを特徴とする露光装置。

1 7 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

前記基板ステージの位置を計測する干渉計と；

前記投影光学系と前記基板との間の前記液体周辺の空調を行う空調機構と；を更に備える露光装置。

1 8 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

前記供給機構による液体の供給は、前記プレー卜上で開始されることを特徴とする露光装置。

1 9 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

2 0 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

2 1 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

2 2 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

2 3 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備える露光装置。

2 4 . 請求項 2 3に記載の露光装置において、

2 5 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の後方で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構を更に備える露光装置。

2 6 . 請求項 1 5に記載の露光装置において、

2 7 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板ステージの位置を計測する干渉計と；

前記投影光学系と前記基板ステージ上の前記基板との間に液体を供給する供給機構と；

前記液体を回収する回収機構と；

前記投影光学系と前記基板との間の前記液体周辺の空調を行う空調機構と；を備える露光装置。

2 8 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

前記空調機構は、流体を吸引する吸引機構を含むことを特徴とする露光装置。

2 9 . 請求項 2 8に記載の露光装置において、

前記吸引機構は、前記回収機構で回収しきれなかった前記液体を回収する役割をも果たすことを特徴とする露光装置。

3 0 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

前記空調機構は、前記液体周辺の空調を局所的に行うことを特徴とする露光装置。

3 1 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 2 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 3 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 4 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 5 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビー厶に対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備える露光装置。

3 6 . 請求項 3 5に記載の露光装置において、

3 7 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 8 . 請求項 2 7に記載の露光装置において、

3 9 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記液体を回収する回収機構と；を備え、

4 0 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 1 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 2 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 3 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 4 . 請求項 4 3に記載の露光装置において、

4 5 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 6 . 請求項 3 9に記載の露光装置において、

4 7 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記液体を回収する回収機構と；を備え、

前記基板ステージが停止しているときは、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作がともに停止されることを特徴とする露光装置。

4 8 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

4 9 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

5 0 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

5 1 . 請求項 5 0に記載の露光装置において、

5 2 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

5 3 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

5 4 . 請求項 4 7に記載の露光装置において、

前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁を更に備え、

前記供給機構は、前記投影光学系の前記基板側端部が臨む前記周壁の内部に前記液体を供給することを特徴とする露光装置。

5 5 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上の複数の区画領域にそれぞれ転写する露光装置であって、前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁と；

前記周壁の内部に前記基板の移動方向の後方側から液体を供給する少なくとも 1つの供給機構と；を備える露光装置。

5 6 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

前記投影光学系に関して前記基板の移動方向の前方で液体を回収する回収機構を更に備える露光装置。

5 7 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

前記供給機構は、露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記ェネルギビームが照射される前記基板上の照射領域の周囲に複数の供給口を有し、前記液体の供給に用いる供給口を前記基板の移動方向に応じて切り換えることを特徴とする露光装置。

5 8 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビ —ムに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備える露光装置。

5 9 . 請求項 5 8に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記照射領域に関して前記走査方向の一側と他側とにそれぞれ設けられ、 91 前記液体の供給に用いる供給機構が、前記基板ステージの走査方向に応じて切リ換えられることを特徴とする露光装置。

6 0 . 請求項 5 8に記載の露光装置において、

6 1 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

6 2 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

6 3 . 請求項 5 5に記載の露光装置において、

6 4 . エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ前記投影光学系と前記基板ステージ上の基板との間に液体を供給する供給機構と；

前記液体を回収する回収機構と；を備え、

前記供給機構による液体の供給及び前記回収機構による液体の回収が、前記基板上の各区画領域に対する露光動作と同期して行われることを特徴とする露光装置。

6 5 . 請求項 6 4に記載の露光装置において、

前記各区画領域の露光の度に、前記供給機構による前記液体の供給、及び前記回収機構による前記液体の全回収が行われることを特徴とする露光装置。

6 6 . 請求項 6 5に記載の露光装置において、

前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によつて露光対象の区画領域の前端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域内に入る前のいずれかの時点で、前記供給機構による前記液体の供給が開始されることを特徴とする露光装置。

6 7 . 請求項 6 6に記載の露光装置において、

前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写と前の区画領域に対するパターンの転写との間の前記基板ステージの区画領域間移動動作の終了後に前記供給機構による前記液体の供給が開始されることを特徴とする露光装置。

6 8 . 請求項 6 6に記載の露光装置において、

前記露光対象の区画領域の前端が供給位置に到達した時点で前記供給機構による前記液体の供給が開始されることを特徴とする露光装置。

6 9 . 請求項 6 5に記載の露光装置において、

前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によつて露光対象の区画領域の後端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域から出た時点で、前記供給機構による前記液体の供給が停止されることを特徴とする露光装置。

7 0 . 請求項 6 9に記載の露光装置において、

前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写後、次の区画領域に対するパターンの転写に先立って行われる前記基板ステージの区画領域間移動動作の開始前に前記回収機構による前記液体の回収が完了することを特徴とする露光装置。

7 1 . 請求項 6 5に記載の露光装置において、

前記パターンの転写に際し、前記基板ステージの前記走査方向の移動によつて露光対象の区画領域の後端が露光時に前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビームが照射される前記基板上の照射領域から完全に出る前の時点で、前記供給機構による前記液体の供給が停止されることを特徴とする露光装置。

7 2 . 請求項 7 1に記載の露光装置において、

前記露光対象の区画領域の後端が供給位置に到達した時点で前記供給機構による前記液体の供給が停止されることを特徴とする露光装置。

7 3 . 請求項 7 1に記載の露光装置において、前記露光対象の区画領域に対するパターンの転写後、次の区画領域に対するパターンの転写に先立って行われる前記基板ステージの区画領域間移動動作の開始前に前記回収機構による前記液体の回収が完了することを特徴とする露光装置。

7 4 . 請求項 6 4に記載の露光装置において、

7 5 . エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ前記投影光学系を構成する最も基板側の光学素子の周囲を少なくとも取り囲みかつ前記基板ステージ上の基板表面との間に所定のクリアランスを隔てた周壁と；

前記周壁の内部に液体を供給する供給機構と；

前記液体を回収する回収機構と；を備える露光装置。

7 6 . 請求項 7 5に記載の露光装置において、

前記周壁の内側が負圧状態とされていることを特徴とする露光装置。

7 7 . 請求項 7 5に記載の露光装置において、

前記基板を保持する前記基板ステージの移動中は、前記供給機構による前記液体の供給及び前記回収機構による液体の回収が行われることを特徴とする露光装置。

7 8 . 請求項 7 5に記載の露光装置において、

前記基板を保持する前記基板ステージの停止中は、前記供給機構による液体の供給動作及び前記回収機構による液体の回収動作は行われず、前記周壁の内部に液体が保持された状態が維持されることを特徴とする露光装置。

7 9 . 請求項 7 5に記載の露光装置において、

前記所定のクリアランスは、 3 m m以下に設定されていることを特徴とする露光装置。

8 0 . エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、

前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の位置に応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に走査方向に沿って液体を供給する供給機構と；を備える露光装置。

8 1 . 請求項 8 0に記載の露光装置において、前記供給機構は、前記露光対象の区画領域が基板上の周辺部の区画領域である場合、前記非走査方向に関して離間した複数の供給口のうちの一部の供給口のみから前記液体を供給することを特徴とする露光装置。

8 2 . 請求項 8 0に記載の露光装置において、

前記投影光学系に関し前記走査方向に沿って流れる液体の上流側で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構を更に備える露光装置。

8 3 . 請求項 8 0に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方側から前記液体を供給することを特徴とする露光装置。

8 4 . 請求項 8 0に記載の露光装置において、

8 5 . エネルギビームによりパターンを照明し、基板を所定の走査方向に移動して前記パターンを投影光学系を介して前記基板上の複数の区画領域に走査露光方式でそれぞれ転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ前記走査方向に直交する非走査方向に関して離間した複数の供給口を有し、前記基板上の露光対象の区画領域の前記非走査方向の寸法に応じて前記複数の供給口の中から選択した少なくとも 1つの供給口から前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に走査方向に沿って液体を供給する供給機構と；を備える露光装置。

8 6 . 請求項 8 5に記載の露光装置において、

8 7 . 請求項 8 5に記載の露光装置において、

8 8 . 請求項 8 5に記載の露光装置において、

8 9 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージ前記基板ステージ上の前記基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む所定の空間領域に液体を供給する供給機構と；

前記液体の流れの前記投影光学系に対する上流側で液中の気泡を回収する少なくとも一つの気泡回収機構と；を備える露光装置。

9 0 . 請求項 8 9に記載の露光装置において、

前記気泡回収機構は、前記液体とともに気泡を排出することを特徴とする露光装置。

9 1 . 請求項 8 9に記載の露光装置において、

前記気泡回収機構は、複数設けられ、

前記気泡の回収に用いられる気泡回収機構が、前記基板の移動方向に応じて切リ換えられることを特徴とする露光装置。

9 2 . 請求項 8 9に記載の露光装置において、

9 3 . 請求項 8 9に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記基板の移動方向に沿って前記液体を流すことを特徴とする露光装置。

9 4 . 請求項 9 3に記載の露光装置において、

前記供給機構は、前記基板の移動方向の後方から前記液体を流すことを特徴とする露光装置。

9 5 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度情報に基づいて露光条件の調整を行う調整装置と；を備える露光装置。

9 6 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記パターンを走査露光方式で前記基板上に転写するため、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系と；前記投影光学系の前記走査方向の一側と他側に少なくとも各 1つ配置された少なくとも 2つの温度センサと；を更に備える露光装置。

9 7 . 請求項 9 6に記載の露光装置において、

前記一側と他側にそれぞれ配置された少なくとも 2つの前記温度センサの検出結果に基づいて、前記パターン及び前記投影光学系を介して前記エネルギビー厶が照射される前記基板上の領域を前記液体が通過する間に生じるその液体の温度変化を予測する予測装置を更に備える露光装置。

9 8 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記パターンの転写のための走査露光時に、前記エネルギビームに対して前記基板ステージを所定の走査方向に駆動する駆動系を更に備え、

前記調整装置は、前記投影光学系と前記基板との間の液体の走査方向の温度分布を考慮して、露光条件を調整することを特徴とする露光装置。

9 9 . 請求項 9 8に記載の露光装置において、

前記調整装置は、前記走査方向の温度分布によって生じる像面傾斜を考慮して、像面と基板表面との位置関係を調整することを特徴とする露光装置。

1 0 0 . 請求項 9 9に記載の露光装置において、

前記調整装置は、前記走査方向の温度分布によって生じる走査方向の像面傾斜に合わせて前記基板を傾斜させるとともに、その傾斜方向に前記基板を走査することを特徴とする露光装置。

1 0 1 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記供給機構は、基板の移動方向に沿って前記液体を流すことを特徴とする f各光装 ¾。

1 0 2 . 請求項 1 0 1に記載の露光装置において、

1 0 3 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記温度情報は、実測値及び予測値の少なくとも一方を含むことを特徴とする露光装置。

1 0 4 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記投影光学系と前記基板との間の液体の温度を検出可能な温度センサを更に備え、該温度センサの検出結果に基づいて前記露光条件の調整を行うことを特徴とする露光装置。

1 0 5 . 請求項 9 5に記載の露光装置において、

前記温度情報に基づいて、前記投影光学系によって形成される像面と前記基板表面との位置関係を調整するためのフォーカス制御が行われることを特徴とする露光装置。

1 0 6 . 投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、所定のパターンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写する露光装置であって、

多重露光を行う場合には、第 1パターンを前記基板上の区画領域に転写した 101 後、前記投影光学系と基板との間に前記液体を保持したまま、第 2パターンを前記基板上の前記区画領域に転写することを特徴とする露光装置。

1 0 7 . 投影光学系を介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元平面内で移動する基板ステージと；

前記基板ステージ上の基板と前記投影光学系との間を少なくとも含む空間領域に液体を供給する供給機構と；

前記投影光学系と前記基板との間の圧力情報に基づいて露光条件の調整を行う調整装置と；を備える露光装置。

1 0 8 . 請求項 1 0 7に記載の露光装置において、

前記基板は所定の走査方向に移動しながら露光され、

前記投影光学系と前記基板との間の液体は前記走査方向と平行に流れ、前記調整装置は、前記走査方向の圧力分布に基づいて露光条件の調整を行うことを特徴とする露光装置。

1 0 9 . 請求項 1 0 7に記載の露光装置において、

前記基板は、前記液体の流れる方向と同じ方向に移動しながら露光されることを特徴とする露光装置。

1 1 0 . 請求項 1 0 7に記載の露光装置において、

前記調整装置は、前記基板の走査速度に応じた露光条件の調整情報に基づいて露光条件の調整を行うことを特徴とする露光装置。

1 1 1 . 請求項 1 0 7に記載の露光装置において、

前記調整装置は、前記供給機構による液体の供給量に応じた露光条件の調整情報に基づいて露光条件の調整を行うことを特徴とする露光装置。

1 1 2 . エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、

前記液体を回収する回収機構と；

前記回収機構で回収できなかった前記基板上の液体を除去する液体除去機構と；を備える露光装置。

1 1 3 . 請求項 1 1 2に記載の露光装置において、

前記液体除去機構は、前記基板上の液体を回収することを特徴とする露光装置。

1 1 4 . 請求項 1 1 2に記載の露光装置において、

前記投影光学系と前記基板との間に局所的に液体が保持され、

前記基板ステージは、前記基板ステージに保持された前記基板の周囲に、前記基板表面とほぼ面一の平坦部を備えることを特徴とする露光装置。

1 1 5 . 請求項 1 1 4に記載の露光装置において、

前記投影光学系の像面側の気体を排気する排気機構を更に備え、

前記供給機構からの液体供給は、前記排気機構による気体の排気と並行して開始されることを特徴とする露光装置。

1 1 6 . 請求項 1 1 2に記載の露光装置において、

前記液体の温度情報と前記液体の圧力情報との少なくとも一方に基づいて、前記基板ステージの移動を制御する制御装置を更に備える露光装置。

1 1 7 . 請求項 1 1 6に記載の露光装置において、

前記制御装置は、前記投影光学系によって形成される像面と前記基板表面とをほぼ合致させるように、前記温度情報と前記圧力情報の少なくとも一方に基づいて前記基板ステージの移動を制御することを特徴とする露光装置。

1 1 8 . 投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上に転写する露光装置であって、

前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給機構と；

前記投影光学系の投影領域の外側で前記液体を回収する第 1回収機構と；前記投影領域に対して前記第 1回収機構よリも外側で前記液体を回収する第 2回収機構と；を備える露光装置。

1 1 9 . 請求項 1 1 8に記載の露光装置において、

1 2 0 . 請求項 1 1 8に記載の露光装置において、

前記投影領域と前記第 2回収機構の回収位置との間に、前記供給機構の供給位置が配置されていることを特徴とする露光装置。

1 2 1 . 請求項 1 1 8に記載の露光装置において、

1 2 2 . 請求項 1 1 8に記載の露光装置において、

1 2 3 . 請求項 1 2 2に記載の露光装置において、

前記制御装置は、前記投影光学系によって形成される像面と前記基板表面とをほぼ合致させるように、前記温度情報と前記圧力情報との少なくとも一方に基づいて前記基板ステージの移動を制御することを特徴とする露光装置。

1 2 4 . 請求項 1 1 8に記載の露光装置において、

前記第 2回収機構は、前記投影領域を取リ囲むように配置されていることを特徴とする露光装置。

1 2 5 . 投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板が載置され、該基板を保持して 2次元面内で移動する基板ステージを備え、

1 2 6 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記平坦部は複数の部材から構成されることを特徴とする露光装置。

1 2 7 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記基板ステージは、基準マークが形成された基準部材を有し、該基準部材の上面は前記平坦部とほぼ面一であることを特徴とする露光装置。

1 2 8 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記基板の露光動作を行わないときに、前記投影光学系と前記平坦部とを対向させて、前記投影光学系の像面側に液体を保持し続けることを特徴とする露光装置。

1 2 9 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記投影光学系の像面側に保持された液体を回収する回収機構を更に備え、前記基板ステージに保持された基板の露光完了後に、前記投影光学系と前記平坦部とが対向するように、前記基板ステージを所定位置へ移動させ、その位置で前記回収機構による液体の回収を行い、該液体の回収完了後に、前記露光完了後の基板を前記基板ステージからアンロードすることを特徴とする露光装置。

1 3 0 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給機構と；

前記投影光学系の像面側の気体を排気する排気機構と；を更に備え、前記供給機構からの液体供給は、前記排気機構による気体の排気と並行して開始されることを特徴とする露光装置。

1 3 1 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

前記供給機構からの液体供給は、前記投影光学系と前記平坦部とが対向した状態で開始されることを特徴とする露光装置。

1 3 2 . 請求項 1 2 5に記載の露光装置において、

1 3 3 . 請求項 1 3 2に記載の露光装置において、

1 3 4 . 投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板ステージは、前記基板ステージに保持される前記基板の表面とほぼ面一の平坦部を有し、

前記基板の露光動作を行わないときに、前記投影光学系と前記平坦部とを対向させて、前記投影光学系の像面側に液体を保持し続けることを特徴とする露光装置。 107

1 3 5 . 請求項 1 3 4に記載の露光装置において、

前記基板ステージへの基板のロードを行うときに、前記投影光学系と前記平坦部との間に液体が保持されていることを特徴とする露光装置。

1 3 6 . 請求項 1 3 4に記載の露光装置において、

前記基板ステージからの基板のアンロードを行うときに、前記投影光学系と前記平坦部との間に液体が保持されていることを特徴とする露光装置。

1 3 7 . 投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記パターンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、

前記基板ステージに保持された基板の露光完了後に、前記基板ステージを所定位置へ移動させて、前記投影光学系の像面側の液体を回収し、

該液体の回収完了後に、前記露光完了後の基板を前記基板ステージからアンロードすることを特徴とする露光装置。

1 3 8 . 請求項 1 3 7に記載の露光装置において、

前記所定位置において、前記投影光学系と前記平坦部とが対向することを特徵とする露光装置。

1 3 9 . 投影光学系の像面側に局所的に液体を保持するとともに、エネルギビームによりパターンを照明し、前記バタ一ンを前記投影光学系と前記液体とを介して基板上に転写する露光装置であって、

前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給機構と；

前記投影光学系の像面側の空間内の気体を排気する排気機構と；を備え、前記供給機構からの液体供給は、前記排気機構による気体の排気と並行して開始されることを特徴とする露光装置。

1 0 . 請求項 1 3 9に記載の露光装置において、

前記液体の温度情報と前記液体の圧力情報との少なくとも—方に基づいて、前記基板ステージの移動を制御する制御装置を更に備える露光装置。

1 4 1 . 請求項 1 4 0に記載の露光装置において、

1 4 2 . 投影光学系と液体とを介して基板上にエネルギビームを照射し、該基板を露光する露光装置であって、

前記基板を保持して 2次元面内で移動可能な基板ステージと；

前記液体の温度情報と前記液体の圧力情報との少なくとも一方に基づいて、前記基板ステージの移動を制御する制御装置と；を備える露光装置。

1 4 3 . 請求項 1 4 2に記載の露光装置において、

1 4 4 . リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、

前記リソグラフイエ程では、請求項 1 ~ 1 4 3のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板上にデバイスパターンを転写することを特徴とするデバイス製造方法。