JP6004030B2 - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、投影光学系と基板との間に液浸領域を形成した状態で基板にパターンを露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関するものである。

半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝ｋ₁・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ₂・λ／ＮＡ² … （２）

ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ₁、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ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。

国際公開第９９／４９５０４号パンフレット

ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。

上記従来技術は基板を所定方向に移動しつつ走査露光する際に投影光学系と基板との間に液浸領域を形成できるため有効であるが、基板の移動方向に関して、マスクのパターンの像が投影される投影領域の手前で液体を供給する構成であって、液体を投影領域の手前側から基板の移動方向に沿って一方向に流す構成である。そして、基板の移動方向を前記所定方向から反対方向に切り替える際、液体を供給する位置（ノズル）も切り替える構成である。ところが、この切り替え時に投影領域に対して一方向からの液体の供給を急に停止して他方向からの液体の供給を開始することになるため、投影光学系と基板との間で液
体の振動（所謂ウォーターハンマー現象）が発生したり、液体供給装置自体（供給管や供給ノズルなど）に振動が発生して、パターン像の劣化を引き起こすという問題が生じたり、また、投影領域に対して一方向から液体を流す構成であるため、投影光学系と基板との間に液浸領域が十分に形成されない場合が起きるという問題も生じることが解明されてきた。

また、上記従来技術では、液体を回収する回収部は前記基板の移動方向に流れる液体の下流側のみで液体を回収する構成であるため、液体を十分に回収できない場合があるという問題も生じるようになった。液体を十分に回収できないと基板上に液体が残存し、この残存した液体に起因して露光ムラの発生を引き起こすおそれが生じる。また、液体を十分に回収しきれないと、残存した液体が周辺の機械部品に飛散し、錆を生じさせる等の不都合も生じる。更に、液体が残存したり飛散したりすると、基板がおかれている環境（湿度など）の変動をもたらし、ステージ位置計測に用いる光干渉計の検出光の光路上の屈折率の変化を引き起こすなどに起因して、所望のパターン転写精度を得られなくなるおそれも生じる。

また、上記従来技術では、基板の移動方向の切替えに応じて、液体を回収する位置（ノズル）も切替えるようになっているだけでなく、液体回収ノズルによって基板上の液体を回収する際に、液体回収装置自体（回収管や回収ノズルなど）に振動が発生する可能性がある。その振動が投影光学系や、基板ステージ、あるいは基板ステージの位置を計測するための干渉計の光学部材などに伝わると、基板上に回路パターンを精度良く形成できない虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、投影光学系と基板との間に液浸領域を形成した状態で露光処理する際、液浸領域を安定して形成できるとともにこの液体を良好に回収でき、周辺への液体の流出や飛散等を防止して精度良く露光処理できる露光装置、露光方法及び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、投影光学系と基板との間に液浸領域を形成した状態で露光処理する際、液体の供給あるいは回収の際に生じる振動の影響を受けずに、精度良く露光処理できる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために基板上に液体を供給する液体供給機構と；投影領域に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置で基板上の液体の回収を同時に行う液体回収機構とを備える露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために基板上に液体を供給する液体供給機構と；基板上の液体の回収を複数の位置で同時に行う液体回収機構と；を備え、液体回収機構は液体回収位置に応じて異なる回収力で液体を回収する露光装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために基板上に液体を供給する液体供給機構と；投影領域から離れた回収位置で基板上の液体の回収を行う液体回収機構と；投影領域に対して液体回収機構による液体回収位置の外側に配置され、液体を
捕捉する液体トラップ面が形成されたトラップ部材とを備える露光装置が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために基板上に液体を供給する液体供給機構と；投影領域から離れた回収位置で基板上の液体の回収を行う液体回収機構と；を備え、液体供給機構による液体の供給は、液体回収機構の液体回収位置と投影領域との間で行われる露光装置が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第１〜第４の態様の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本発明の第６の態様に従えば、所定パターンの投影光学系による像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光方法であって：投影光学系の先端の液体接触面との親和性が、基板表面との親和性よりも高い液体を、投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために供給することと；液浸領域に供給された液体を介して所定パターンの像を基板に投影すること；とを含む露光方法が提供される。

本発明の第７の態様に従えば、第６の態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第８の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；基板上に液体を供給する供給流路を有する液体供給機構と；供給された液体を回収する回収流路を有する液体回収機構と；を備え、供給流路と回収流路の少なくとも一方が、複数の板状部材が積層された積層部材中に形成されている露光装置が提供される。

本発明の第９の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために基板上に液体を供給する液体供給機構と；を備え、液体供給機構は、投影光学系とは振動的に分離されている露光装置が提供される。

本発明の第１０の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影することによって基板を露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に供給された液体を回収する液体回収機構と；を備え、液体回収機構は、投影光学系とは振動的に分離されている露光装置が提供される。

本発明の第１１の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影し、基板上の複数のショット領域を順次露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために、基板と対向するように配置された供給口から液体を供給する液体供給機構と；を備え、液体供給機構は、基板上の複数のショット領域の露光処理が行なわれている間に供給口から液体を供給し続ける露光装置が提供される。

本発明の第１２の態様に従えば、所定パターンの像を液体を介して基板に投影し、基板上の複数のショット領域を順次露光する露光装置であって：パターンの像を基板に投影する投影光学系と；投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために所定位置に配置された供給口から液体を供給する液体供給機構と；基板と対向するように
配置された回収口を有し、液体供給機構から供給された液体を回収する液体回収機構と；を備え、液体回収機構は、基板上の複数のショット領域の露光処理が行なわれている間に回収口から液体を回収し続ける露光装置が提供される。

本発明の第１３の態様に従えば、第８〜第１２の態様の露光装置を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、液浸法を用いて、投影光学系と基板との間に液浸領域を形成した状態で露光処理する際にも精度良く露光処理できる。

本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明の特徴的部分である液体供給機構及び液体回収機構の概略構成を示す平面図である。 本発明の特徴的部分である液体供給機構及び液体回収機構の概略構成を示す斜視図である。 本発明の特徴的部分である液体供給機構及び液体回収機構の概略構成を示す側断面図である。 基板上に設定されたショット領域を示す図である。 液体の挙動を示す模式図である。 液体供給機構及び液体回収機構の他の実施形態を示す図である。 液体供給機構及び液体回収機構の他の実施形態を示す図である。 液体供給機構及び液体回収機構の他の実施形態を示す図である。 液体供給機構の他の実施形態を示す図である。 トラップ部材の他の実施形態を示す側断面図である。 トラップ部材の他の実施形態を示す側断面図である。 トラップ部材の他の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る液体供給機構及び液体回収機構の他の実施形態を示す概略斜視図である。 図１４におけるスリット管部の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る液体供給機構及び液体回収機構の他の実施形態を示す概略斜視図である。 流路形成部材のうち第１部材を示す斜視図である。 流路形成部材のうち第２部材を示す斜視図である。 流路形成部材のうち第３部材を示す斜視図である。 本発明の露光装置の別の実施形態を示す概略構成図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上すると
ともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体１を供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体１を回収する液体回収機構２０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体１により投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に液浸領域ＡＲ２を形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２と基板Ｐの表面との間に液体１を満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体１及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影し、基板Ｐを露光する。

ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。

照明光学系ＩＬはマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージＭＳＴはマスクＭを支持するものであって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡５０が設けられている。また、移動鏡５０に対向する位置にはレーザ干渉計５１が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５１によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５１の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。

投影光学系ＰＬはマスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子（レンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられており、光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体１が接触する。

光学素子２は蛍石で形成されている。蛍石は水との親和性が高いので、光学素子２の液
体接触面２ａのほぼ全面に液体１を密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２ａとの親和性が高い液体（水）１を供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２ａと液体１との密着性が高く、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体１で確実に満たすことができる。なお、光学素子２は水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２ａに親水化（親液化）処理を施して、液体１との親和性をより高めるようにしてもよい。

基板ステージＰＳＴは基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基板ホルダを介して保持するＺステージ５２と、Ｚステージ５２を支持するＸＹステージ５３と、ＸＹステージ５３を支持するベース５４とを備えている。基板ステージＰＳＴはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。Ｚステージ５２を駆動することにより、Ｚステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置が制御される。また、ＸＹステージ５３を駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。すなわち、Ｚステージ５２は、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ５３は基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。なお、ＺステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。

基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板ステージＰＳＴとともに投影光学系ＰＬに対して移動する移動鏡５５が設けられている。また、移動鏡５５に対向する位置にはレーザ干渉計５６が設けられている。基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５６の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの位置決めを行う。

また、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板Ｐを囲むように補助プレート５７が設けられている。補助プレート５７は基板ホルダに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。ここで、基板Ｐのエッジと補助プレート５７との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるが、液体１の表面張力によりその隙間に液体１が流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、補助プレート５７により投影光学系ＰＬの下に液体１を保持することができる。

液体供給機構１０は所定の液体１を基板Ｐ上に供給するものであって、液体１を供給可能な第１液体供給部１１及び第２液体供給部１２と、第１液体供給部１１に流路を有する供給管１１Ａを介して接続され、この第１液体供給部１１から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給口１３Ａを有する第１供給部材１３と、第２液体供給部１２に流路を有する供給管１２Ａを介して接続され、この第２液体供給部１２から送出された液体１を基板Ｐ上に供給する供給口１４Ａを有する第２供給部材１４とを備えている。第１、第２供給部材１３、１４は基板Ｐの表面に近接して配置されており、基板Ｐの面方向において互いに異なる位置に設けられている。具体的には、液体供給機構１０の第１供給部材１３は投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、第２供給部材１４は他方側（＋Ｘ側）に設けられている。

第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれは、液体１を収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えており、供給管１１Ａ、１２Ａ及び供給部材１３、１４のそれぞれを介して基板Ｐ上に液体１を供給する。また、第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは第１、第２液体供給部１１、１２
による基板Ｐ上に対する単位時間あたりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。

本実施形態において、液体１には純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。

液体回収機構２０は基板Ｐ上の液体１を回収するものであって、基板Ｐの表面に近接して配置された回収口２２Ａを有する回収部材２２と、この回収部材２２に流路を有する回収管２１Ａを介して接続された液体回収部２１とを備えている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の吸引装置、及び回収した液体１を収容するタンク等を備えており、基板Ｐ上の液体１を回収部材２２及び回収管２１Ａを介して回収する。液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。

また、液体回収機構２０の回収部材２２の外側には、液体１を捕捉する所定長さの液体トラップ面３１が形成されたトラップ部材３０が配置されている。

図２は液体供給機構１０及び液体回収機構２０の概略構成を示す平面図、図３は一部破断して図示した斜視図である。

図２に示すように、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向（非走査方向）を長手方向とする矩形状に設定されており、液体１が満たされた液浸領域ＡＲ２は投影領域ＡＲ１を含むように基板Ｐ上の一部に形成されている。そして、投影領域ＡＲ１の液浸領域ＡＲ２を形成するための液体供給機構１０の第１供給部材１３は投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられ、第２供給部材１４は他方側（＋Ｘ側）に設けられている。

図２及び図３に示すように、第１、第２供給部材１３、１４は、第１、第２液体供給部１１、１２から送出された液体１を流通する内部空間（内部流路）１３Ｈ、１４Ｈと、内部空間１３Ｈ、１４Ｈを流通した液体１を基板Ｐ上に供給する供給口１３Ａ、１４Ａとをそれぞれ有している。なお、図３には第２液体供給部１２は図示されていないが、構造は第１液体供給部１１と同じである。第１、第２供給部材１３、１４の供給口１３Ａ、１４Ａはそれぞれ平面視略円弧状に形成されており、この供給口１３Ａ、１４ＡのＹ軸方向におけるサイズは、少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ軸方向におけるサイズより大きくなるように設定されている。そして、平面視略円弧状に形成されている供給口１３Ａ、１４Ａは走査方向（Ｘ方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟むように配置されている。液体供給機構１０は、供給口１３Ａ、１４Ａより、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置から、すなわち、矩形の投影領域ＡＲ１の異なる側（この例では、投影領域ＡＲ１の両側（＋Ｘ方向側、−Ｘ方向側））から液体１を同時に供給する。

液体回収機構２０の回収部材２２は二重環状部材であって、基板Ｐの表面に向くように環状に連続的に形成された回収口２２Ａと、回収口２２Ａから回収された液体１を流通する環状の内部空間（内部流路）２２Ｈとを有している。液体回収機構２０の回収部材２２は液体回収機構１０の供給部材１３、１４、及び投影領域ＡＲ１を取り囲むように配置されている。そして、回収部材２２の内部にはこの内部空間２２Ｈを周方向において複数の空間（分割空間）２４に分割する仕切部材（仕切り）２３が所定間隔で設けられている。すなわち、投影領域ＡＲ１を取り囲むように連続的に形成された回収口２２Ａの内部に仕切部材２３が設けられた構成となっている。仕切部材２３により分割された分割空間２４のそれぞれは上下方向で貫通している。そして、回収部材２２のうち、回収口２２Ａを有
する下端部は基板Ｐの表面に近接され、一方、上端部は複数の分割空間２４を空間的に集合する集合空間部であるマニホールド部２５となっている。そして、このマニホールド部２５に回収管２１Ａの一端部が接続され、他端部が液体回収部２１に接続されている。液体回収機構２０は、液体回収部２１を駆動することにより、回収口２２Ａ（回収部材２２）及び回収管２１Ａを介して基板Ｐ上の液体１を回収する。すなわち、回収口２２Ａの設置位置が基板Ｐ上の液体１の回収を行う回収位置であり、液体回収機構２０は投影領域ＡＲ１から離れた回収位置で基板Ｐ上の液体１の回収を行うようになっている。ここで、液体回収機構２０の回収口２２Ａは平面視略円環状であって投影領域ＡＲ１を取り囲んだ構成となっている。すなわち、回収口２２Ａは、矩形の投影領域ＡＲ１の４つの側（＋Ｘ方向側、−Ｘ方向側、＋Ｙ方向側、−Ｙ方向側）、換言すると投影領域ＡＲ１に対して直交する４つの方向に離れた４つの位置に存在している。したがって、液体回収機構２０は、投影領域ＡＲ１を取り囲むように設けられている回収口２２Ａより、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置で基板Ｐ上の液体１の回収を同時に行うことができる。

そして、液体供給機構１０の第１、第２供給部材１３、１４それぞれの供給口１３Ａ、１４Ａの設置位置、すなわち基板Ｐ上に対する液体１の供給位置は、液体回収位置（回収口２２Ａの位置）と投影領域ＡＲ１との間に設けられた構成となっている。つまり、液体供給機構１０による液体１の供給は、液体回収機構２０の液体回収位置と投影領域ＡＲ１との間で行われる。

図４は基板Ｐに近接して配置された第１、第２供給部材１３、１４、及び回収部材２２を示す要部拡大側断面図である。図４に示すように、液体供給機構１０の第１、第２供給部材１３、１４それぞれの内部流路１３Ｈ、１４Ｈは基板Ｐの表面に対してほぼ垂直に設けられている。同様に、液体回収機構２０の回収部材２２の内部流路２２Ｈ（分割空間２４）も、基板Ｐの表面に対してほぼ垂直に設けられている。そして、第１、第２供給部材１３、１４による基板Ｐに対する液体１の供給位置（供給口１３Ａ、１４Ａの設置位置）は、液体回収機構２０の液体回収位置（回収口２２Ａの設置位置）と投影領域ＡＲ１との間に設定されている。また、投影光学系ＰＬと第１、第２供給部材１３、１４のそれぞれとは所定距離だけ離れて設けられているとともに、回収部材２２と第１、第２供給部材１３、１４のそれぞれとも所定距離だけ離れて設けられている。また、本実施形態では、基板Ｐの表面と供給口１３Ａ、１４Ａとの距離と、基板Ｐの表面と回収口２２Ａとの距離と、基板Ｐの表面と投影光学系ＰＬの下端面との距離とはほぼ同じに設定されている。換言すれば、供給口１３Ａ、１４Ａ、回収口２２Ａ、及び投影光学系ＰＬの下端面それぞれのＺ軸方向における位置（高さ）は同じに設定されている。

そして、第１、第２供給部材１３、１４の供給口１３Ａ、１４Ａから基板Ｐに、基板面に対してほぼ垂直方向から供給された液体１は、投影光学系ＰＬの先端部（光学素子２）の下端面と基板Ｐとの間に濡れ拡がるように供給される。また、投影領域ＡＲ１に対して供給部材１３、１４の外側に流出した液体１は、この供給部材１３、１４より投影領域ＡＲ１に対して外側に配置されている回収部材２２の回収口２２Ａより基板面からほぼ垂直方向に回収（吸引）されるようになっている。

ここで、液体供給機構１０及び液体回収機構２０を構成する各部材のうち少なくとも液体１が流通する部材は、例えばポリ四フッ化エチレン等の合成樹脂により形成されている。これにより、液体１に不純物が含まれることを抑制できる。

液体回収機構２０の回収部材２２のうち投影領域ＡＲ１に対して外側には、液体回収機構２０の回収部材２２で回収しきれなかった液体１を捕捉する所定長さの液体トラップ面３１が形成されたトラップ部材３０が設けられている。トラップ部材３０は回収部材２２
の外側面に取り付けられている。トラップ面３１はトラップ部材３０のうち基板Ｐ側を向く面（すなわち下面）であって、図４に示すように、水平面に対して傾斜している。具体的には、トラップ面３１は投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）に対して外側に向かうにつれて基板Ｐの表面に対して離れるように（上に向かうように）傾斜している。トラップ部材３０は、例えばステンレス等の金属により形成されている。

図２に示すように、トラップ部材３０は平面視環状部材であって、回収部材２２に嵌合するように回収部材２２の外側面に接続されている。そして、トラップ部材３０のトラップ面３１は投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）を取り囲むように配置されており、本実施形態におけるトラップ部材３０及びこの下面のトラップ面３１は平面視略楕円形状となっている。すなわち、トラップ部材３０のトラップ面３１は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを基準として、放射方向の長さがその位置に応じて異なるように設けられている。本実施形態では、走査方向（Ｘ軸方向）におけるトラップ面３１の長さが、非走査方向（Ｙ軸方向）に対して長くなっている。更に具体的には、投影領域ＡＲ１のＹ軸方向中央部に対応する位置におけるトラップ面３１の長さが最も長くなっている。

トラップ面３１には、液体１との親和性を高める親液化処理（親水化処理）が施されている。本実施形態において、液体１は水であるため、トラップ面３１には水との親和性に応じた表面処理が施されている。なお、基板Ｐの表面には撥水性（接触角７０〜８０°程度）のＡｒＦエキシマレーザ用の感光材（例えば、東京応化工業株式会社製TARF-P6100）が塗布されており、トラップ面３１の液体１に対する液体親和性が基板Ｐの表面の液体１に対する液体親和性よりも高くなっている。

トラップ面３１に対する表面処理は液体１の極性に応じて行われる。本実施形態における液体１は極性の大きい水であるため、トラップ面３１に対する親水化処理として、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、このトラップ面３１に対して親水性を付与する。あるいは、トラップ面３１に対して、例えば処理ガスとして酸素（Ｏ２）を用いてプラズマ処理するＯ２プラズマ処理を施すことによっても親水性を付与することができる。このように、液体１として水を用いる場合にはトラップ面３１にＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを表面に配置させる処理が望ましい。ここで、表面処理のための薄膜は液体１に対して非溶解性の材料により形成される。また、親液化処理は、使用する液体１の材料特性に応じてその処理条件を適宜変更される。

次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。

ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、投影光学系ＰＬの先端部直下の矩形状の投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、ＸＹステージ５３を介して基板Ｐが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、図５の平面図に示すように、基板Ｐ上には複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１２が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。なお、本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが図５の破線矢印５８に沿って進むようにレーザ干渉計５６の出力をモニタしつつＸＹステージ５３を移動するものとする。

まず、マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステー
ジＰＳＴにロードされる（図１参照）。次いで、走査露光処理を行うに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体供給動作を開始する。液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから供給された液体１は、供給管１１Ａ、１２Ａを流通した後、第１、第２供給部材１３、１４を介して基板Ｐ上に供給され、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を形成する。ここで、図４に示すように、供給管１１Ａ、１２Ａを流通した液体１は供給部材１３、１４の内部流路１３Ｈ、１４Ｈの幅方向に拡がり、供給口１３Ａ、１４Ａより基板Ｐ上の広い範囲に供給される。このとき、供給口１３Ａ、１４Ａは投影領域ＡＲ１のＸ軸方向（走査方向）両側に配置されており、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の供給口１３Ａ、１４Ａより投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体１の供給を同時に行う。

液体供給機構１０は、投影領域ＡＲ１の両側に設けられている供給口１３Ａ、１４Ａより、すなわち、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向（＋Ｘ方向、−Ｘ方向）に離れた複数の位置から液体１を同時に供給する。これにより、供給口１３Ａ、１４Ａから基板Ｐ上に供給された液体１は液浸領域ＡＲ２を少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲で形成する。

本実施形態において、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐに対して液体１を供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２の液体供給動作を制御し、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定する。例えば、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＡＲ１に対して−Ｘ側（すなわち供給口１３Ａ）からの液体量を、＋Ｘ側（すなわち供給口１４Ａ）からの液体量より多くし、一方、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側からの液体量を、−Ｘ側からの液体量より多くする。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の液体回収部２１を駆動し、液体供給機構１０による液体１の供給動作と並行して、基板Ｐ上の液体回収動作を行う。これにより、図４に示すように、供給口１３Ａ、１４Ａより投影領域ＡＲ１に対して外側に流れる基板Ｐ上の液体１は、回収口２２Ａより回収される。回収口２２Ａから回収された液体１は仕切部材２３により仕切られた分割空間２４のそれぞれを流通した後、マニホールド部２５に集合する。マニホールド部２５に集合した液体１は回収管２１Ａを通って液体回収部２１に回収される。このように、本実施形態では、１つの液体回収部２１に対して複数の分割空間２４が接続されている構造を備えている。そして、液体回収機構２０は、投影領域ＡＲ１を取り囲むように設けられている回収口２２Ａより、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置、すなわち、矩形の投影領域ＡＲ１の４つの側（＋Ｘ方向側、−Ｘ方向側、＋Ｙ方向側、−Ｙ方向側）から基板Ｐ上の液体１の回収を同時に行う。

制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０及び液体回収機構２０により基板Ｐの表面に対する液体１の供給と並行して基板Ｐ上の液体１の回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体１及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する。このとき、液体供給機構１０は走査方向に関して投影領域ＡＲ１の両側から供給口１３Ａ、１４Ａを介して液体１の供給を同時に行っているので、液浸領域ＡＲ２は均一且つ良好に形成されている。また、液体回収機構２０は、投影領域ＡＲ１を囲む回収部材２２の回収口２２Ａを介して投影領域ＡＲ１の走査方向両側を含む投影領域ＡＲ１周囲の複数の位置において液体１の回収を同時に行っているため、液体１の基板Ｐ周囲への流出や飛散を防止している。なお、本実施形態においては、基板Ｐ表面の感光材との親和性が低い純水を液体１として供給するようにしているので、液体回収機構２０による回収を円滑に行うことができる。

図６（ａ）は、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しながら基板Ｐ上に設定された第１のショット領域（例えば図５のＳ１、Ｓ３など）を露光処理する際の液体１の挙動を示す模式図である。図６（ａ）において、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に対して供給口１３Ａ、１４Ａから液体１が同時に供給され、これにより投影領域ＡＲ１を含むように液浸領域ＡＲ２が形成される。ここで、投影領域ＡＲ１に対して−Ｘ側に設けられている供給口１３Ａから供給される液体１の単位時間あたりの液体量が、＋Ｘ側に設けられている供給口１４Ａから供給される液体１の単位時間あたりの液体量より多く設定されているため、供給口１３Ａから供給された液体１は＋Ｘ方向に移動する基板Ｐに引っ張られるようにして、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に円滑に配置される。また、供給口１３Ａ、１４Ａより外側に流出しようとする液体１は回収口２２Ａより回収され、基板Ｐ周囲に流出したりする不都合の発生が抑えられている。

ここで、基板Ｐが＋Ｘ方向に移動することにより、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側に移動する液体量が増し、＋Ｘ側に液体回収位置を設けている回収口２２Ａが液体１を全て回収できない場合がある。ところが、図６（ａ）に示すように、＋Ｘ側の回収口２２Ａで回収しきれなかった液体１はこの液体回収位置より＋Ｘ側に設けられているトラップ部材３０のトラップ面３１で捕捉されるため、基板Ｐの周囲等に流出したり飛散したりすることがない。ここで、トラップ面３１は液体１に対して親液化処理されており、しかも基板Ｐの表面より高い液体親和性を有しているので、回収口２２Ａの液体回収位置より外側に流出しようとする液体１は、基板Ｐ側に引っ張られずにトラップ面３１側に引っ張られる。これにより、基板Ｐ上に液体１が残存する等の不都合の発生が抑えられている。

ここで、トラップ面３１は投影領域ＡＲ１を含む液浸領域ＡＲ２を基準として外側に向かうにつれて上方向に傾斜しているため、液体１の外部への流出をより効果的に防止できる。つまり、上方向に傾斜していることにより、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの間の第１の体積（基板Ｐの単位面積に対応する体積）に対して、基板Ｐとトラップ面３１との間の第２の体積のほうが大きくなるため、流出しようとする液体１は第２の体積部分に円滑に保持される。また、上方向に傾斜していることにより、外側に流出しようとする流体エネルギーはトラップ面３１に沿って上方向に移動することで位置エネルギーに変換され、これにより液体１の外側への流出を効果的に防止できる。

また、＋Ｘ側に設けられている供給口１４Ａから供給される液体量は、−Ｘ側に設けられている供給口１３Ａから供給される液体量に対して少なく設定されている。すなわち、＋Ｘ側の回収口２２Ａに対して供給口１３Ａより近い位置にある供給口１４Ａからの液体供給量が少なく設定されているので、＋Ｘ側に移動する基板Ｐに液体１が引っ張られても、基板Ｐの＋Ｘ側から外部に流出しようとする液体量が抑えられている。

第１のショット領域の露光処理が終了したら、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を前記第１のショット領域とは別の第２のショット領域に配置するために、基板Ｐをステッピング移動する。具体的には、例えばショット領域Ｓ１に対する走査露光処理終了後、ショット領域Ｓ２に対して走査露光処理するために、制御装置ＣＯＮＴは基板Ｐ上の２つのショット領域Ｓ１、Ｓ２間でＹ軸方向にステッピング移動する。このとき、液体供給機構１０は、基板Ｐ上の２つのショット領域間のステッピング移動中における液体１の供給量を、ショット領域の露光中における供給量に対して異ならせる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、ステッピング移動中での液体供給機構１０からの基板Ｐ上に対する単位時間あたりの液体供給量を、ショット領域の走査露光中の液体供給量より少なくする。これにより、露光処理に寄与しないステッピング移動中での基板Ｐに対する液体供給量が抑えられ、露光処理全体（基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされて全ショット領域Ｓ１〜Ｓ１２に対する露光処理が終了して基板ステージＰＳＴからアンロードされるまで）における液体使用量を抑えることができる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理実行動作の一部を構成する基板Ｐの移動動作（ステッピング移動又は走査移動）に応じて、第１、第２液体供給部１１、１２それぞれの単位時間あたりの液体供給量を変える。

ここで、液体供給機構１０は、基板Ｐのステッピング移動中において液体１の単位時間あたりの供給量を低減させるが、液体１の供給動作を維持（継続）する。つまり、液体供給機構１０は、ショット領域が変わることにより走査方向が変わったり、あるいはステッピング移動時においても、供給口１３Ａ、１４Ａからの液体供給動作を維持（継続）する。このように、液体供給機構１０は、基板Ｐ上の複数のショット領域を順次露光するときに、複数の位置に設けられた供給口１３Ａ、１４Ａから液体１を供給し続け、走査方向に応じて液体供給位置を変えたり、ステッピング移動時に液体供給位置を変えたりしない。換言すれば、液体供給機構１０は、１つの基板Ｐに関する一連の露光処理動作が終了するまで（基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされて全ショット領域Ｓ１〜Ｓ１２に対する露光処理が終了して基板ステージＰＳＴからアンロードされるまで）、複数の位置から液体１を供給し続ける。これにより、液体１の供給及び停止に起因する液体の振動（ウォーターハンマー現象）の発生を防止することができる。

図６（ｂ）は、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しながら基板Ｐ上に設定された第２のショット領域（例えば図５のＳ２、Ｓ４など）を露光処理する際の液体１の挙動を示す模式図である。図６（ｂ）において、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に対して供給口１３Ａ、１４Ａから液体１が供給され、これにより投影領域ＡＲ１を含むように液浸領域ＡＲ２が形成される。ここで、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側に設けられている供給口１４Ａから供給される液体１の単位時間あたりの液体量が、−Ｘ側に設けられている供給口１３Ａから供給される液体１の単位時間あたりの液体量より多く設定されているため、供給口１４Ａから供給された液体１は−Ｘ方向に移動する基板Ｐに引っ張られるようにして、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に円滑に配置される。このように、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理実行動作の一部を構成する基板Ｐの移動方向（移動動作）に応じて、第１、第２液体供給部１１、１２それぞれの単位時間あたりの液体供給量を変える。また、供給口１３Ａ、１４Ａより外側に流出しようとする液体１は回収口２２Ａより回収され、基板Ｐ周囲に流出したりする不都合の発生を抑えられている。

ここで、基板Ｐが−Ｘ方向に移動することにより、＋Ｘ側のトラップ面３１に捕捉されている液体１はトラップ面３１に沿って下降し、液体回収機構２０の回収口２２Ａより回収される。これにより、液体１の残存や外部への流出を確実に防止することができる。そして、基板Ｐの−Ｘ側への移動に伴って−Ｘ側に移動する液体量が増し、これにより−Ｘ側の回収口２２Ａで液体１を全て回収しきれなくても、図６（ｂ）に示すように、この液体回収位置より−Ｘ側に設けられているトラップ部材３０のトラップ面３１で液体１が捕捉される。

なお、ここでは、トラップ面３１は投影領域ＡＲ１に対して外側に向かうにつれて上方向に傾斜するように形成されているが、水平（０度）であってもよい。一方、トラップ面３１が下方向に傾斜していると、外側に流出しようとする流体エネルギーは位置エネルギーに変換されず、しかも逆方向に基板Ｐが移動する際にも流体１はトラップ面３１に沿って下降するように回収口２２Ａまで移動しないため、液体１を回収口２２Ａで円滑に回収することができない。したがって、トラップ面３１は水平面（０度）または上方向への傾斜面であることが好ましい。

なお、基板Ｐ上に対する単位時間あたりの液体供給量が多い場合や、走査速度が高速である場合、外側に流出しようとする液体量も多くなるので、トラップ面３１の傾斜角度はこれら液体供給量及び走査速度に応じて最適角度に設定されている。つまり、液体供給量が多い場合や走査速度が高速である場合には、トラップ面３１の傾斜角度は大きく設定される。一方、トラップ面３１の傾斜角度が大きすぎると、トラップ面３１で液体１を捕捉（保持）しきれなくなる場合がある。ここで、親液化処理による親液性を強くすることでトラップ面３１の液体保持力が大きくなるので、傾斜角度を大きくする場合、親液化処理の処理条件を変更してトラップ面３１に対して最適な親液性を付与することにより、傾斜角度を大きくしても液体１を保持することができる。そこで、トラップ面３１の傾斜角度は、液体供給量、走査速度、及び液体の材料特性（トラップ面の液体親和性）等の各パラメータに基づいて、最適角度に設定される。

ところで、本実施形態の回収部材２２は、円環状に連続的に形成された回収口２２Ａと、回収口２２Ａの内部に設けられた仕切部材２３と、この仕切部材２３で分割された複数の分割空間２４とを有する構成であって、複数の分割空間２４を集合するマニホールド部２５に回収管２１Ａを介して液体回収部２１が接続されている構成である。これにより、真空ポンプ等を含んで構成される液体回収部２１は１つ設ければいいため、装置構成を簡略化できる。ここで、回収部材２２の周方向の各位置のそれぞれにおいて液体１を回収するための吸引負荷が異なる状態が発生し、これにより液体回収部２１の吸引力が低下し、回収動作を円滑に行うことができなくなる場合がある。しかしながら、仕切部材２３を設けたことにより回収動作を円滑に行うことができる。つまり、例えば、液体１の挙動に起因して、回収部材２２のうち＋Ｘ側の回収口２２Ａでは液体１のみが回収（吸引）されているのに対し、−Ｘ側の回収口２２Ａでは空気を含んで（空気をかみこんで）吸引する状態が発生する場合がある。この場合、−Ｘ側の回収口２２Ａにおける空気かみこみ領域が拡がり、本実施形態のように一系統の液体回収部２１で液体１を回収する場合、かみこんだ空気により液体回収部２１を構成する真空ポンプの吸引力が低下する不都合が生じる場合がある。ところが、連続的に形成された回収口２２Ａの内部（内部空間２２Ｈ）に仕切部材２３を設けて互いに独立した分割空間２４を設けたことにより、空気をかみこむ領域に対して液体１のみを吸引する領域を空間的に分離できるので、空気かみこみ領域が拡がったりかみこんだ空気により液体回収部２１の吸引力が低下するといった不都合の発生を防止でき、これにより液体回収部２１が一系統であっても液体回収機構２０は液体１を円滑に回収することができる。

以上説明したように、液浸領域ＡＲ２を形成するために、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置で（投影領域ＡＲ１の互いに異なる複数の側から）基板Ｐ上の液体１の供給を同時に行う液体供給機構１０を設けたので、基板Ｐが走査方向（±Ｘ方向）及びステッピング方向（±Ｙ方向）を含む複数の方向に移動する場合であっても、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を常に円滑且つ良好に形成することができる。したがって、高い解像度及び広い焦点深度のもとで露光処理を行うことができる。

基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれを順次露光処理する際に、液体供給機構１０により複数の位置から液体１を供給し続けるようにしたので、液体１の供給及び停止に伴う液体振動（ウェーターハンマー現象）の発生を防止することができ、これにより転写されるパターン劣化を防止することができる。

また、液体供給機構１０は、供給口１３Ａ、１４Ａより、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から液体１を供給するようにしたので、供給された液体１は走査方向に移動する基板Ｐに引っ張られるようにして投影領域ＡＲ１に濡れ拡がるため、液浸領域ＡＲ２は投影領域ＡＲ１を含むように円滑に形成される。そして、本実施形態では、液体供給機構１０は、
走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する液体量を、その反対側で供給する液体量よりも多くするので、基板Ｐ上に供給された液体１は、移動する基板Ｐに引っ張られるようにして基板Ｐの移動方向に沿って流れ、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の空間に引き込まれるようにして円滑に配置される。したがって、液体供給機構１０から供給された液体１は、その供給エネルギーが小さくても投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に円滑に配置され、液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。そして、走査方向に応じて供給口１３Ａ、１４Ａそれぞれから供給する液体量を変更することで液体１の流れる方向を切り替えることができ、これにより＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向のどちらの方向に基板Ｐを走査する場合にも、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を円滑に形成することができ、高い解像度及び広い焦点深度を得ることができる。

また、液体回収機構２０の回収部材２２は、投影領域ＡＲ１及び供給部材１３、１４を囲むように円環状に形成されており、投影領域ＡＲ１に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置で（投影領域ＡＲ１の異なる複数の側から）基板Ｐ上の液体１の回収を同時に行うため、基板Ｐ外側への液体１の流出や飛散等といった不都合の発生を確実に防ぐことができる。すなわち、液体回収機構２０は、１つの基板Ｐに関する一連の露光処理動作が終了するまで（基板Ｐ上の全ショット領域Ｓ１〜Ｓ１２に対する露光処理が終了して、液浸領域ＡＲ２を形成していた液体１の回収が完了するまで）、投影領域ＡＲ１を取り囲むように形成されている回収口２２Ａから回収動作を継続的に行なっているので、基板Ｐの一連の露光処理動作中に液体１がいずれの方向に濡れ拡がっても、液体１を良好に回収することができる。また、基板Ｐに関する一連の露光処理動作中に、回収口２２からの液体の吸引を停止させることもないので、それに伴う振動を影響も抑えることができる。

また、液体回収機構２０で回収しきれなかった液体１を捕捉するトラップ部材３０を設けたことにより、基板Ｐ外側への液体１の流出や飛散等の不都合の発生を防止できる。そして、本実施形態において、トラップ面３１は、液体１が基板Ｐ外側に最も流出しやすい走査方向（Ｘ軸方向）に沿う方向を長手方向とする平面視楕円形状に形成されているため、液体１の外部への流出を確実に防止できる。また、トラップ面３１には液体１との親和性を高める親液化処理が施されているので、流出しようとする液体１を良好に捕捉することができる。更に、トラップ面３１の液体親和性は、基板Ｐ表面の液体親和性よりも高くなるように表面処理されているので、外部に流出しようとする液体１は基板Ｐに付着せずにトラップ面３１に捕捉されるため、基板Ｐの表面に液体１が残存するといった不都合の発生を防止できる。また、トラップ面３１は投影領域ＡＲ１に対して外側に向かうにつれて上方向に傾斜しているので、外部に流出しようとする液体１を良好に捕捉でき、しかも、基板Ｐの走査方向が逆方向になった際、捕捉されている液体１はトラップ面３１を下方に伝わるため、このトラップ面３１に接続する回収口２２Ａで良好に回収される。

また、液体供給機構１０からは、投影光学系ＰＬの先端の液体接触面２ａとの親和性が、基板Ｐ表面に塗布された感光材との親和性よりも高い、液体（水）１を液浸露光用に供給するようにしているので、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の光路を液体１で確実に満たすことができるとともに、基板（Ｐ）上に供給された液体（１）が円滑に回収され、液体１の流出や飛散等の不都合を防止できる。

なお、本実施形態では投影領域ＡＲ１の走査方向両側から液体１を供給する際、走査方向に関して手前から供給する液体量をその反対側で供給する液体量よりも多くしているが、投影領域ＡＲ１の両側から供給する液体１を同量にしてもよい。この場合も、走査方向を切り替える際にも液体１の供給量変動が生じないため、ウォーターハンマー現象の発生をより確実に防止できる。一方、液体１を供給し続けながら、走査方向に応じて投影領域ＡＲ１の走査方向両側から供給する液体量を変化させることにより、ウォーターハンマー現象の発生を抑えつつ液体１の使用量を抑えることができる。

なお、本実施形態では、１枚の基板Ｐに対する露光処理動作中は供給口１３Ａ、１４Ａからの液体１の供給をし続ける構成であるが、途中で停止してもよい。例えば、基板Ｐを＋Ｘ側に走査移動する際には供給口１４Ａからの液体供給を停止して供給口１３Ａのみから液体１を供給し、基板Ｐを−Ｘ側に走査移動する際には供給口１３Ａからの液体供給を停止して供給口１４Ａのみから液体１を供給する構成であってもよい。更には、基板Ｐのステッピング移動時には、液体供給機構１０は基板Ｐに対する液体１の供給を停止する構成でもよい。この場合、走査露光を開始するに際し、液体１の供給を所定時間行って液体振動がおさまるのを待ってから走査露光すればよい。このような構成とすることにより液体１の使用量を抑えることができる。一方、液体１を供給し続けることにより、液体振動がおさまるまでの待ち時間を設定する必要がないため、スループットを向上できる。

本実施形態では、液体供給機構１０の供給口１３Ａ、１４Ａは投影領域ＡＲ１に対して走査方向両側に設けられている構成であるが、例えば投影領域ＡＲ１の周りを全て囲むように、すなわち投影領域ＡＲ１の非走査方向両側にも供給口（供給部材）を設けるようにしてもよい。そして、投影領域ＡＲ１を囲むように設けられた供給口のそれぞれから基板Ｐ上に液体１を供給するようにしてもよい。ここで、投影領域ＡＲ１に対して走査方向両側のそれぞれと、非走査方向両側のそれぞれとに供給口を設けた際、すなわち、投影領域ＡＲ１を囲むように互いに独立した４つの供給口を設けた際、基板Ｐを走査方向に移動しつつ露光処理する際には、４つの供給口の全てから液体１を供給してもよいし、走査方向両側に設けられた供給口のみから液体１を供給し、非走査方向両側に設けられた供給口からの液体供給を停止（あるいは少量供給）してもよい。そして、非走査方向に基板Ｐを移動するときに、非走査方向両側に設けられた供給口から液体を供給するようにしてもよい。あるいは、投影領域ＡＲ１を囲むように環状の供給部材を設け、この供給部材を介して基板Ｐ上に液体１を供給する構成であってもよい。この場合、液体１を供給部材に送出する液体供給部は１つでよいため、装置構成を簡略化できる。一方、上記実施形態のように、投影領域ＡＲ１に対して走査方向両側に供給口１３Ａ、１４Ａがあれば投影領域ＡＲ１を十分に液浸領域ＡＲ２にすることができ、液体１の使用量を抑えることができる。

また本実施形態では、液体供給機構１０の供給口１３Ａ、１４Ａは投影領域ＡＲ１に対して走査方向両側に設けられている構成であるが、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の露光光の露光が液体１で十分に満たされる場合には、投影領域ＡＲ１の近くに配置された１箇所の供給口から液体供給をするようにしてもよい。この場合も、１枚の基板Ｐ上の全ショットの露光が終了するまで、その１箇所の供給口から液体を供給し続けることによって、ウォーターハンマー現象の発生を抑えつつ液体１の使用量を抑えることができる。

なお、上記実施形態では、第１、第２供給部材１３、１４と回収部材２２とは離れているが、第１、第２供給部材１３、１４と回収部材２２とは接続されていてもよいし、第１、第２供給部材１３、１４と回収部材２２との間にこれらを接続する接続部材を設けてもよい。また、上記実施形態では、供給部材１３、１４の内部流路１３Ｈ、１４Ｈや回収部材２２の内部流路２２Ｈは基板Ｐの表面に対して垂直であるように説明したが、傾斜していてもよい。例えば、供給部材１３、１４の内部流路１３Ｈ、１４Ｈ（あるいは供給口１３Ａ、１４Ａ）を投影領域ＡＲ１側に向くように設けてもよい。更に、供給口１３Ａ、１４Ａと回収部材２２の回収口２２Ａとの基板Ｐの表面に対する距離（高さ）を異なるように設けてもよい。

なお、供給部材１３、１４を含む液体供給機構１０、及び回収部材２２を含む液体回収機構２０のそれぞれは、投影光学系ＰＬ及びこの投影光学系ＰＬを支持する支持部材以外の支持部材で支持されることが好ましい。これにより、液体回収機構１０や液体回収機構２０で発生した振動が、投影光学系ＰＬに伝達することを防ぐことができる。また逆に、
投影光学系ＰＬと供給部材１３、１４とを隙間無く接触させることにより、液体１への大気の混入を防ぐ効果も期待できる。

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

上記実施形態に係る液体回収機構２０は、１つの液体回収部２１と、この液体回収部２１に回収管２１Ａを介して接続され、円環状に連続的に形成された回収口２２Ａを有する回収部材２２とを備えた構成であるが、複数の液体回収部を設けてもよい。これにより回収口２２Ａの各回収位置での回収力のばらつきを抑えることが可能となる。また、制御装置ＣＯＮＴはこの複数の液体回収部のそれぞれの回収力を液体回収位置に応じて異ならせるようにしてもよい。このことを図７を参照しながら説明する。

図７は、本発明の他の実施形態を示す図であって、液体回収機構２０の他の例を示す平面模式図である。図７において、液体回収機構２０は、第１液体回収部２６と、第２液体回収部２７と、この第１液体回収部２６に回収管２６Ａを介して接続された第１回収部材２８と、第２液体回収部２７に回収管２７Ａを介して接続された第２回収部材２９とを備えている。第１、第２回収部材２８、２９のそれぞれは平面視略円弧状に形成されており、第１回収部材２８は投影領域ＡＲ１の−Ｘ側に配置され、一方、第２回収部材２９は投影領域ＡＲ１の＋Ｘ側に配置されている。なお、第１、第２回収部材２８、２９は、上記実施形態同様、基板Ｐ側を向く回収口と、その内部に設けられた仕切部材とを備えている。また、第１、第２液体回収部２６、２７の回収動作は制御装置ＣＯＮＴによりそれぞれ独立して行われる。

基板Ｐ上のショット領域を走査露光するに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０より液体１を基板Ｐ上に供給するとともに、液体回収機構２０のうち第１、第２液体回収部２６、２７のそれぞれを駆動し、基板Ｐ上の液体１を回収する。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の液体回収力を、液体回収位置に応じて異なるように制御する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前での単位時間あたりの液体回収量（回収力）を、その反対側での液体回収量よりも少なく設定する。すなわち、走査方向前方側（液体１が流れる下流側）での液体回収力を多くする。具体的には、基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しているときには、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側に設けられた第２回収部材２９（第２液体回収部２７）による回収力を、−Ｘ側に設けられた第１回収部材２８（第１液体回収部２６）による回収力より大きくする。これにより、外部への流体１の流出を防ぎつつ基板Ｐ上の液体回収動作を円滑に行うことができる。

なお、上記実施形態では、第１、第２液体回収部２６、２７による液体回収動作を同時に行う構成であるが、別々に行う構成であってもよい。例えば、基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しているときには、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ側に設けられた第２回収部材２９（第２液体回収部２７）による液体回収動作のみを行い、第１回収部材２８（第１液体回収部２６）による液体回収動作を停止する構成であってもよい。この場合、液体１は主に＋Ｘ側に流れるため、第２液体回収部２７の回収動作のみによっても液体１を回収できる。

また、上記各実施形態では、液体回収機構２０の回収部材は投影領域ＡＲ１の全部を囲むように配置されているが、投影領域ＡＲ１の走査方向両側のみにある構成であってもよい。

また、上記各実施形態では、液体回収機構２０の回収部材は投影領域ＡＲ１を取り囲むように連続的に形成されているが、図８に示すように、複数の回収部材２２Ｄを断続的に
配置する構成であってもよい。同様に、液体供給機構１０に関しても複数の供給部材１３Ｄ、１４Ｄを断続的に配置する構成であってもよい。この場合も、投影領域ＡＲ１を取り囲むように形成された回収口で回収動作を継続的に行なっているので、液体１がいずれの方向に濡れ拡がっても、液体１を良好に回収することができる。

また、液体回収機構２０の回収部材を複数設けた場合等において、液体回収機構２０は、投影領域ＡＲ１に対して走査方向に離れた位置での液体回収力（単位時間あたりの液体回収量）を、それとは別の位置、具体的には非走査方向に離れた位置での液体回収力よりも大きくすることにより、走査露光する際、基板Ｐ上の液体１を円滑に回収することができる。

また、仕切部材２３により分割された分割空間２４のそれぞれに対して真空ポンプ等を有する複数の液体回収部を回収管を介してそれぞれ接続し、これら複数の液体回収部の回収動作を個別に制御することで、液体回収位置に応じて回収力を異ならせるようにしてもよい。なお、分割空間２４のそれぞれに個別に液体回収部を接続せず、１つの液体回収部と複数の分割空間２４のそれぞれとを複数の回収管で接続し、これら回収管のそれぞれに弁を設け、弁の開度を調整することで、液体回収位置に応じて回収力を異ならせるようにしてもよい。更には、前記複数の回収管それぞれの長さを変えることで、圧力損失により各分割空間２４での回収力を異ならせることも可能である。

なお、上記各実施形態では、液体供給機構１０の供給部材は平面視略円弧状であるが、図９に示すように、直線状であってもよい。ここで、図９に示す平面視直線状の供給部材１３、１４は、投影領域ＡＲ１の走査方向両側にそれぞれ設けられている。同様に、液体回収機構２０の回収部材２２も円環状に限らず、図９に示すように矩形状であってもよい。

図１０（ａ）に示すように、液体供給機構１０の供給部材１３（１４）の内部流路１３Ｈ（１４Ｈ）に多孔質体４０を設けてもよい。あるいは図１０（ｂ）に示すように、仕切部材４１を設けてスリット状の流路を形成してもよい。こうすることにより、供給部材１３（１４）から基板Ｐ上に供給される液体１を整流でき、基板Ｐ上で乱流が発生したり液体が振動したりする不都合の発生を抑えることができる。

上記各実施形態では、トラップ部材３０（トラップ面３１）は平面視楕円形状であるように説明したが、真円形状、あるいは矩形状であってもよい。一方、液体１が流出しやすいのは投影領域ＡＲ１の走査方向両側であるため、上記実施形態のように、トラップ部材３０を楕円形状にすることにより、流出しようとする液体１を良好に捕捉できる。また、上記実施形態では、トラップ部材３０（トラップ面３１）は楕円形状であって回収部材２２の液体回収位置の外側全部に回収部材２２を取り囲むように設けられている構成であるが、例えば投影領域ＡＲ１の走査方向両側のみに設け、投影領域ＡＲ１に対して非走査方向に離れた位置には設けない構成とすることができる。液体１が流出しやすいのは走査方向両側であるため、投影領域ＡＲ１の走査方向両側にトラップ部材３０を設けるだけでも、流出しようとする液体１を良好に捕捉できる。また、トラップ面３１の傾斜角度はその位置に応じて異なるように設定されていてもよい。例えば、トラップ面３１のうち投影領域ＡＲ１の走査方向両側付近の傾斜角度を他の部分より大きくするようにしてもよい。また、トラップ面３１はフラット面である必要は無く、例えば複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。

図１１はトラップ部材３０のトラップ面３１の他の実施形態を示す図である。図１１に示すように、トラップ面３１は曲面状であってもよい。具体的には、図１１に示すように、トラップ面３１は断面視例えば２次曲線状あるいは円弧状であってもよい。ここで、トラップ面３１は基板Ｐ側に膨らむ曲面であることが好ましい。このような形状であっても、液体１を良好に捕捉することができる。

あるいは、図１２に示すように、トラップ面３１に対して表面積拡大処理、具体的には粗面処理を施してもよい。粗面処理することによりトラップ面３１の表面積が拡大し、液体１をより一層良好に捕捉可能となる。なお、粗面処理はトラップ面３１の全面にする必要は無く、トラップ面３１のうち、例えば走査方向に沿った一部の領域のみに粗面処理を施す構成であってもよい。

図１３に示すように、トラップ部材３０を複数のフィン部材３２により構成してもよい。図１３において、フィン部材３２は側面視略三角形状であって、基板Ｐに対向する辺（下辺）は、投影領域ＡＲ１に対して外側に向かうにつれて上方向に傾斜している。そして、これら複数のフィン部材３２は、回収部材２２の外側面に、その長手方向を外側に向けるようにして放射状に取り付けられている。ここで、複数のフィン部材３２どうしは離間しており、各フィン部材３２間には空間部３３が形成されている。回収部材２２で回収しきれなかった液体１は、フィン部材３２の間の空間部３３に表面張力で捕捉されることにより、液体１の基板Ｐ外部への流出が防止される。

なお、複数のフィン部材３２は等間隔で設けられてもよいし、不等間隔であってもよい。例えば、走査方向に沿う位置に設けられるフィン部材３２の間隔を、非走査方向に沿う位置に設けられるフィン部材３２の間隔より小さく設定してもよい。また、複数のフィン部材３２それぞれの長さ（放射方向のサイズ）は同じでもよいし、走査方向に沿う位置に設けられるフィン部材３２の長さがそれ以外の位置に設けられるフィン部材３２より長くてもよい。また、トラップ部材３０のうち、一部の領域をフィン部材により構成し残りの領域をトラップ面により構成することもできる。更には、図４等を参照して説明したトラップ面３１にフィン部材３２を取り付ける構成であってもよい。なお、フィン部材３２の表面に対しても、液体１との親和性を高める親液化処理を施しておくことが好ましい。

上記各実施形態において、トラップ面３１（あるいはフィン部材３２）に対して親液化処理を施す場合、このトラップ面３１の親液性に分布を持たせるようにしてもよい。換言すれば、表面処理する面上の複数の領域についての液体の接触角がそれぞれ異なる値となるように表面処理を行うことができる。例えば、トラップ面３１のうち投影領域ＡＲ１に対して外側の一部の領域の親液性を内側の領域に対して低下するようにしてもよい。更に、トラップ面３１の全部を親液化処理する必要はなく、例えば走査方向に沿う一部の領域のみを親液化処理する構成であってもよい。

なお、上記実施形態では、トラップ面３１に対して親液化処理を施すように説明したが、液体供給機構１０や液体回収機構２０のうち液体１が流れる流路の表面に対しても親液化処理を施すことができる。特に、液体回収機構２０の回収部材２２に親液化処理を施しておくことにより、液体回収を円滑に行うことができる。あるいは、液体１が接触する鏡筒ＰＫを含む投影光学系ＰＬの先端部に対しても親液化処理を施すことができる。なお、光学素子２に薄膜を形成する場合、露光光ＥＬの光路上に配置されるものであるため、露光光ＥＬに対して透過性を有する材料で形成され、その膜厚も露光光ＥＬを透過可能な程度に設定される。

また、表面処理のための薄膜は単層膜であってもよいし複数の層からなる膜であってもよい。また、その形成材料も、金属、金属化合物、及び有機物など、所望の性能を発揮できる材料であれば任意の材料を用いることができる。

また、基板Ｐの表面にも液体１との親和性に合わせて表面処理を施してもよい。なお、
上述したように、トラップ面３１の液体親和性が、基板Ｐ表面の液体親和性より高いことが好ましい。

次に、図１４を参照しながら本発明に係る液体供給機構１０及び液体回収機構２０の他の実施形態について説明する。

図１４において、液体供給機構１０は、第１液体供給部１１及び第２液体供給部１２と、投影領域ＡＲ１に対して走査方向一方側（−Ｘ側）に設けられた第１供給部材１３と、他方側（＋Ｘ側）に設けられた第２供給部材１４と、第１液体供給部１１と第１供給部材１３とを接続する第１供給管４１と、第２液体供給部１２と第２供給部材１４とを接続する第２供給管４２とを備えている。第１、第２供給部材１３、１４は、図２及び図３を参照して説明した実施形態同様、内部流路１３Ｈ、１４Ｈと、その下端部に形成された供給口１３Ａ、１４Ａとをそれぞれ備えており、平面視略円弧状に形成されている。

第１液体供給部１１と第１供給部材１３とを接続する第１供給管４１は、直管部４３と、スリット管部４４とを有している。直管部４３の一端部は第１液体供給部１１に接続し、直管部４３の他端部はスリット管部４４の一端部に接続している。また、スリット管部４４の他端部は第１供給部材１３の内部流路１３Ｈの上端部に接続している。スリット管部４４の一端部は直管部４３とほぼ同じ大きさに形成され、他端部は第１供給部材１３の上端部とほぼ同じ大きさに形成されている。そして、スリット管部４４は一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように平面視略三角形状に形成されており、スリット管部４４に形成されているスリット状の内部流路４４Ｈは一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。

同様に、第２液体供給部１２と第２供給部材１４とを接続する第２供給管４２は、直管部４５と、スリット管部４６とを有している。直管部４５の一端部は第２液体供給部１２に接続し、直管部４５の他端部はスリット管部４６の一端部に接続している。また、スリット管部４６の他端部は第２供給部材１４の内部流路１４Ｈの上端部に接続している。スリット管部４６の一端部は直管部４５とほぼ同じ大きさに形成され、他端部は第２供給部材１４の上端部とほぼ同じ大きさに形成されている。そして、スリット管部４６は一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように平面視略三角形状に形成されており、スリット管部４６に形成されているスリット状の内部流路４６Ｈは一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。

液体回収機構２０は、平面視環状に形成された回収部材２２と、複数の液体回収部６１〜６４と、回収部材２２と液体回収部６１〜６４のそれぞれとを接続する複数の回収管７１〜７４とを備えている。本実施形態において、液体回収部は第１〜第４液体回収部６１〜６４の４つで構成され、これに対応するように回収管は第１〜第４回収管７１〜７４の４つで構成されている。回収部材２２は、図２及び図３を参照して説明した実施形態同様、環状の内部流路２２Ｈと、その下端部に形成された回収口２２Ａとを備えている。なお、図１４に示す実施形態の内部流路２２Ｈには仕切部材（２３）が設けられていない。液体回収機構２０の回収部材２２は、液体供給機構１０の第１、第２供給部材１３、１４の外側に配置されている。

複数の液体回収部のうち第１液体回収部６１と回収部材２２とを接続する第１回収管７１は、直管部７５と、スリット管部７６とを有している。直管部７５の一端部は第１液体回収部６１に接続し、直管部７５の他端部はスリット管部７６の一端部に接続している。また、スリット管部７６の他端部は回収部材２２の内部流路２２Ｈの上端部に接続している。ここで、スリット管部７６の一端部は直管部７５とほぼ同じ大きさに形成され、一方、スリット管部７６の他端部は円環状の回収部材２２の上端部の略１／４の大きさに形成されている。そして、スリット管部７６は一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように平面視略三角形状に形成されており、スリット管部７６に形成されているスリット状の内部流路７６Ｈは一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。

同様に、第２液体回収部６２と回収部材２２とを接続する第２回収管７２は、直管部７７と、スリット管部７８とを有しており、スリット管部７８の一端部は直管部７７とほぼ同じ大きさに形成され、一方、スリット管部７８の他端部は円環状の回収部材２２の上端部の略１／４の大きさに形成されている。そして、スリット管部７８は平面視略三角形状に形成され、スリット管部７８に形成されているスリット状の内部流路７８Ｈは一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。また、第３液体回収部６３と回収部材２２とを接続する第３回収管７３は、直管部７９と、スリット管部８０とを有しており、第４液体回収部６４と回収部材２２とを接続する第４回収管７４は、直管部８１と、スリット管部８２とを有している。そして、スリット管部８０、８２の他端部は円環状の回収部材２２の上端部の略１／４の大きさにそれぞれ形成されている。そして、スリット管部８０、８２のそれぞれは平面視略三角形状に形成され、スリット管部８０、８２に形成されているスリット状の内部流路８０Ｈ、８２Ｈのそれぞれは一端部から他端部に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。

液体供給機構１０及び液体回収機構２０を構成する部材のうち液体が流通する部材、具体的には供給管４１、４２、及び回収管７１〜７４は、上述したように、ポリ四フッ化エチレン等の合成樹脂により形成されてもよいし、例えばステンレス鋼やアルミニウム等の金属により形成されてもよい。本実施形態では、液体が流通する部材は金属製である。特に、液体供給機構１０及び液体回収機構２０のうち液体の流路を構成する部材をアルミニウムとすることにより、アルミニウムは液体（水）との接触角が小さいため、液体を円滑に流通することができる。また、図１４には示されていないが、液体回収機構２０の回収部材の周囲には先の実施形態と同様にトラップ部材３０が設けられている。

次に、液体供給機構１０及び液体回収機構２０の動作について説明する。液浸領域（ＡＲ２）を形成するために、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれを駆動する。第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体１は、第１、第２供給管４１、４２のそれぞれを流通した後、第１、第２供給部材１３、１４を介して基板Ｐ上に供給される。ここで、第１液体供給部１１から送出された液体１は、第１供給管４１の直管部４３を流通した後、スリット管部４４を流通することで水平方向（横方向）に拡がり、スリット管部４４の他端部において、第１供給部材１３の内部流路１３Ｈ（供給口１３Ａ）のほぼＹ軸方向のサイズまで拡がった後、第１供給部材１３の内部流路１３Ｈを介して基板Ｐ上に供給される。これにより、液体１は、Ｙ軸方向を長手方向とする略円弧状の供給口１３Ａの各位置においてほぼ均一な液体供給量で基板Ｐ上に供給される。同様に、第２液体供給部１２より送出された液体１も、第２供給管４２の直管部４５を流通した後、スリット管部４６を介して水平方向（横方向）に拡がってから、第２供給部材１４に供給されるため、供給口１４Ａの各位置においてほぼ均一な液体供給量で基板Ｐ上に供給される。

すなわち、図２及び図３を参照して説明した実施形態では、供給管１１Ａは全て直管で構成されているため、この直管の供給管１１ＡからＹ軸方向を長手方向とする第１供給部材１３に直接液体を供給すると、その流路面積の違いにより、第１供給部材１３の供給口１３Ａの長手方向中央部、すなわち供給管１１Ａの直下の位置における液体供給量と、供給口１３Ａの長手方向端部、すなわち供給管１１Ａと離れた位置における液体供給量とに差が生じ、液体供給量が供給口１３Ａの各位置において不均一になる場合がある。具体的には、供給口１３Ａの長手方向中央部（供給管１１Ａの直下の位置）における液体供給量
が、供給口１３Ａの長手方向端部（供給管１１Ａと離れた位置）における液体供給量より多くなり、均一な液体供給ができずに液浸領域ＡＲ２が不均一になる可能性が生じる。しかしながら、Ｙ軸方向を長手方向とする第１供給部材１３（供給口１３Ａ）に第１液体供給部１１より液体１を供給する際、供給管４１の少なくともその一部の流路の大きさを第１供給部材１３の大きさに応じて設定し、本実施形態のように、供給管４１の一部を第１供給部材１３に向かって水平方向に漸次拡がるテーパ状の内部流路４４Ｈを有するスリット管部４４としたことにより、Ｙ軸方向を長手方向とする第１供給部材１３の供給口１３Ａの各位置においてほぼ均一な液体供給量で基板Ｐ上に液体１を供給することができる。同様に、第２液体供給部１２から送出された液体１も第２供給管４２及び第２供給部材１４を介して基板Ｐ上に均一に供給される。

また、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収機構２０の第１〜第４液体回収部６１〜６４のそれぞれを駆動して、基板Ｐ上の液体１を回収部材２２及び第１〜第４回収管７１〜７４のそれぞれを介して回収する。第１〜第４液体回収部６１〜６４のそれぞれは第１〜第４回収管７１〜７４を介して基板Ｐ上の液体１を吸引することで回収する。そして、基板Ｐ上の液体１は円環状の回収部材２２の回収口２２Ａの各位置においてほぼ均一な回収量（回収力）で回収される。

すなわち、上述同様、直管の回収管と回収部材２２とを直接接続すると、その流路面積の違いにより回収口２２Ａの各位置における液体回収量（回収力）に差が生じ、液体回収量が回収口２２Ａの各位置において不均一になる場合がある。例えば、回収管の直下の位置における液体回収量が、それ以外の位置における液体供給量より多くなり、均一な液体回収ができずに液浸領域ＡＲ２が不均一になる可能性が生じる。しかしながら、本実施形態のように、回収管の一部を回収部材２２に向かって水平方向に漸次拡がるテーパ状の内部流路を有するスリット管部７６、７８、８０、８２としたことにより、円環状の回収部材２２の回収口２２Ａの各位置においてほぼ均一な液体回収量で基板Ｐ上の液体を回収することができる。

このように、供給口１３Ａ、１４Ａそれぞれの各位置において液体を均一に供給できるとともに、回収口２２Ａの各位置において均一に回収できるので、均一な液浸領域ＡＲ２を形成することができる。

図１４を参照して説明した実施形態では、スリット管部４４（４６）の内部流路４４Ｈ（４６Ｈ）は空洞状であるが、図１５に示すように、液体供給機構１０の供給管４１（４２）の一部を構成するスリット管部４４（４６）の内部流路４４Ｈ（４６Ｈ）に、液体１の流通方向に沿って（スリット管部の一端部から他端部に向かって）複数のフィン部材８５を設けてもよい。これにより、液体１を整流してから供給部材１３（１４）を介して基板Ｐ上に供給することができる。なお、このフィン部材８５を供給部材１３（１４）の内部流路１３Ｈ（１４Ｈ）まで延ばしてもよい。また、液体回収機構２０の回収管を構成するスリット管部７６、７８、８０、８２の内部流路７６Ｈ、７８Ｈ、８０Ｈ、８２Ｈのそれぞれにフィン部材８５を設けるようにしてもよい。

なお、例えば基板Ｐが高速に走査移動する場合など、図１４に示した実施形態においても基板Ｐ上の液体１を回収しきれずに、基板Ｐ上の液体１が回収部材２２の外側に流出する場合が考えられる。その場合、基板Ｐの走査方向（Ｘ軸方向）に沿う位置に設けられた平面視略三角形状のスリット管部４４、４６の下面を、トラップ部材３０の代わりにトラップ面として用いることができる。

なお本実施形態では、１つの回収部材２２に対して複数の回収管７１〜７４が接続されている構成であるが、複数の回収管７１〜７４に対応するように複数の回収部材（回収口
）を基板Ｐに近接して設ける構成であってもよい。

次に、図１６〜図１９を参照しながら本発明に係る液体供給機構１０及び液体回収機構２０の他の実施形態について説明する。

図１６は本実施形態に係る液体供給機構（１０）及び液体回収機構（２０）を示す概略斜視図である。図１６において、液体供給機構（１０）は、第１、第２液体供給部１１、１２と、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれに接続する第１、第２供給管４１、４２とを備えている。液体回収機構（２０）は、第１〜第４液体回収部６１〜６４と、第１〜第４液体回収部６１〜６４のそれぞれに接続する第１〜第４回収管７１〜７４とを備えている。そして、第１、第２供給管４１、４２のそれぞれの一端部は第１、第２液体供給部１１、１２に接続され、他端部は流路形成部材９０により形成される後述する供給流路に接続される。第１〜第４回収管７１〜７４のそれぞれの一端部は第１〜第４液体回収部６１〜６４に接続され、他端部は流路形成部材９０により形成される後述する回収流路に接続される。

流路形成部材９０は、第１部材９１と、第１部材９１の上部に配置され第２部材９２と、第２部材９２の上部に配置され第３部材９３とを備えている。流路形成部材９０は投影光学系ＰＬを囲むように配置され、この流路形成部材９０を構成する第１〜第３部材９１〜９３のそれぞれは、同一外寸で矩形の板状部材であってその中央部に投影光学系ＰＬを配置可能な穴部９１Ａ〜９３Ａを有している。穴部９１Ａ〜９３Ａは互いに連通するように形成されている。また、第１、第２供給管４１、４２は、第１〜第３部材のうち最上段の第３部材９３に接続され、第１〜第４回収管７１〜７４は、中段の第２部材９２に接続されている。

図１７は、第１〜第３部材のうち最下段に配置される第１部材９１を示す斜視図である。第１部材９１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、基板Ｐに液体１を供給する供給口を形成する第１供給穴部９４Ａと、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、基板Ｐ上に液体を供給する供給口を形成する第２供給穴部９５Ａとを備えている。第１供給穴部９４Ａ及び第２供給穴部９５Ａのそれぞれは平面視略円弧状に形成されている。更に、第１部材９１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、基板Ｐ上の液体を回収する回収口を形成する第１回収穴部９６Ａと、投影光学系ＰＬの−Ｙ側に形成され、基板Ｐ上の液体を回収する回収口を形成する第２回収穴部９７Ａと、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、基板Ｐ上の液体を回収する回収口を形成する第３回収穴部９８Ａと、投影光学系ＰＬの＋Ｙ側に形成され、基板Ｐ上の液体を回収する回収口を形成する第４回収穴部９９Ａとを備えている。第１〜第４回収穴部９６Ａ〜９９Ａのそれぞれは平面視略円弧状に形成されており、投影光学系ＰＬの周囲に沿って略等間隔に設けられている。また、回収穴部９６Ａ〜９９Ａのそれぞれは、供給穴部９４Ａ、９５Ｂより投影光学系ＰＬに対して外側に設けられている。

図１８は、第１〜第３部材のうち中段に配置される第２部材９２を示す斜視図であって、図１８（ａ）は上側から見た斜視図、図１８（ｂ）は下側から見上げた斜視図である。第２部材９２は、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、第１部材９１の第１供給穴部９４Ａに接続する第３供給穴部９４Ｂと、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、第１部材９１の第２供給穴部９５Ａに接続する第４供給穴部９５Ｂとを備えている。第３、第４供給穴部９４Ｂ、９５Ｂそれぞれの形状及び大きさは、第１、第２供給穴部９４Ａ、９５Ａに対応している。

更に、第２部材９２はその下面に、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、第１部材９１の第１回収穴部９６Ａに接続する第１回収溝部９６Ｂと、投影光学系ＰＬの−Ｙ側に形成
され、第１部材９１の第２回収穴部９７Ａに接続する第２回収溝部９７Ｂと、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、第１部材９１の第３回収穴部９８Ａに接続する第３回収溝部９８Ｂと、投影光学系ＰＬの＋Ｙ側に形成され、第１部材９１の第４回収穴部９９Ａに接続する第４回収溝部９９Ｂとを備えている。第１〜第４回収溝部９６Ｂ〜９９Ｂのそれぞれは、第１〜第４回収穴部９６Ａ〜９９Ａの形状及び大きさに対応するように平面視略円弧状に形成されており、投影光学系ＰＬの周囲に沿って略等間隔に設けられている。また、第１回収管７１と第１回収溝部９６Ｂとは、テーパ状溝部９６Ｔを介して接続されている。テーパ状溝部９６Ｔは、第１回収管７１に対する接続部から第１回収溝部９６Ｂに向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。同様に、第２回収管７２と第２回収溝部９７Ｂとはテーパ状溝部９７Ｔを介して接続されており、第３回収管７３と第３回収溝部９８Ｂとはテーパ状溝部９８Ｔを介して接続されており、第４回収管７４と第４回収溝部９９Ｂとはテーパ状溝部９９Ｔを介して接続されている。

図１９は、第１〜第３部材のうち最上段に配置される第３部材９３を示す斜視図であって、図１９（ａ）は上側から見た斜視図、図１９（ｂ）は下側から見上げた斜視図である。第３部材９３はその下面に、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、第２部材９２の第３供給穴部９４Ｂに接続する第１供給溝部９４Ｃと、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、第２部材９２の第４供給穴部９５Ｂに接続する第２供給溝部９５Ｃとを備えている。第１、第２供給溝部９４Ｃ、９５Ｃそれぞれの形状及び大きさは、第３、第４供給穴部９４Ｂ、９５Ｂ（ひいては第１、第２供給穴部９４Ａ、９５Ａ）に対応するように平面視略円弧状に形成されている。また、第１供給管４１と第１供給溝部９４Ｃとは、テーパ状溝部９４Ｔを介して接続されている。テーパ状溝部９４Ｔは、第１供給管４１に対する接続部から第１供給溝部９４Ｃに向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。同様に、第２供給管４２と第２供給溝部９５Ｃとはテーパ状溝部９５Ｔを介して接続されている。

第１〜第３部材９１〜９３は、例えばステンレスやチタン、アルミニウム、あるいはこれらを含む合金等の金属により形成されており、各部材９１〜９３の穴部や溝部は例えば放電加工により形成される。放電加工により各部材９１〜９３に対して加工した後、これら各部材９１〜９３を接着剤、熱圧着法等を用いて接合することにより、流路形成部材９０が形成される。各部材９１〜９３を積層して接合することで、テーパ状溝部９４Ｔ、第１供給溝部９４Ｃ、第３供給穴部９４Ｂ、及び第１供給穴部９４Ａのそれぞれが接続（連通）され、これらにより第１供給管４１に接続（連通）する供給流路が形成される。同様に、テーパ状溝部９５Ｔ、第２供給溝部９５Ｃ、第４供給穴部９５Ｂ、及び第２供給穴部９５Ａのそれぞれが接続（連通）されることで、第２供給管４１に接続（連通）する供給流路が形成される。そして、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体１は、第１、第２供給管４１、４２、及び上記供給流路を介して基板Ｐ上に供給される。すなわち、板状部材９１〜９３が積層されることで、液体供給流路が形成される。

また、テーパ状溝部９６Ｔ、第１回収溝部９６Ｂ、及び第１回収穴部９６Ａのそれぞれが接続（連通）されることで、第１回収管７１に接続（連通）する回収流路が形成される。同様に、テーパ状溝部９７Ｔ、第２回収溝部９７Ｂ、及び第２回収穴部９７Ａのそれぞれが接続（連通）されることで、第２回収管７２に接続（連通）する回収流路が形成され、テーパ状溝部９８Ｔ、第３回収溝部９８Ｂ、及び第３回収穴部９８Ａのそれぞれが接続（連通）されることで、第３回収管７３に接続（連通）する回収流路が形成され、テーパ状溝部９９Ｔ、第４回収溝部９９Ｂ、及び第４回収穴部９９Ａのそれぞれが接続（連通）されることで、第４回収管７４に接続（連通）する回収流路が形成される。すなわち、板状部材９１〜９３が積層されることで、液体回収流路が形成される。そして、基板Ｐ上の液体は、上記回収流路、及び第１〜第４回収管７１〜７４のそれぞれを介して回収される。

このとき、第１、第２供給管４１、４２のそれぞれにはテーパ状溝部９４Ｔ、９５Ｔが接続されるので、図１４を参照して説明した実施形態同様、Ｙ軸方向を長手方向とする供給口の各位置において均一に液体供給を行うことができる。同様に、回収管７１〜７４のそれぞれにもテーパ状溝部が接続されるので、液体回収を均一な回収力で回収することができる。

そして、板状部材である第１〜第３部材９１〜９３のそれぞれで流路形成部材９０を形成したことにより、例えば液体回収の際に空気をかみこんで液体を吸引した際に発生する振動を、流路形成部材９０で吸収することができる。また、複数の板状部材９１〜９３のそれぞれに対して放電加工等の加工を施して流路の一部を形成し、これらを組み合わせることで液体の流路を形成するようにしたので、供給流路及び回収流路のそれぞれを容易に形成することができる。

なお、流路形成部材９０を形成する複数の部材９１〜９３のうち、最下段に配置される第１部材９１の下面の第１〜第４回収穴部９６Ａ〜９９Ａの周囲にＸＹ平面に対して傾斜した面を設けて、その面を親液処理することにより、液体回収機構で回収しきれなかった液体を捕捉するトラップ面として用いるようにしてもよい。また、流路形成部材９０を形成する部材９１〜９３は四角形の板状部材であるが、円形の板状部材を使ってもよいし、Ｘ方向に長い楕円状の板状部材にしてもよい。

また上述の流路形成部材９０は、その内部に供給流路と回収流路の両方が形成されているが、どちらか一方のみを流路形成部材９０の内部に設けるようにしてもよい。また、複数の部材を積層して形成される流路形成部材を供給流路用と回収流路用とに別々に備えるようにしてもよい。

次に、本発明の更なる別実施形態について説明する。上述したように、供給部材１３、１４を含む液体供給機構１０、及び回収部材２２を含む液体回収機構２０のそれぞれは、投影光学系ＰＬ及びこの投影光学系ＰＬを支持する支持部材以外の支持部材で支持することが好ましい。以下、液体供給機構１０及び液体回収機構２０を支持する支持構造について図２０を参照しながら説明する。

図２０は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０の支持構造を示す概略図である。図２０において、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤（第１支持部材）１００と、鏡筒定盤１００、マスクステージＭＳＴ、及び基板ステージＰＳＴを支持するメインフレーム（第２支持部材）１０２とを備えている。なお、図２０では、Ｚステージ及びＸＹステージは一体で図示されている。メインフレーム１０２は、クリーンルームなどの床面上に脚部１０８を介してほぼ水平に設置されている。メインフレーム１０２には、内側に向けて突出する上側段部１０２Ａ及び下側段部１０２Ｂが形成されている。

照明光学系ＩＬは、メインフレーム１０２の上部に固定された支持フレーム１２０により支持されている。メインフレーム１０２の上側段部１０２Ａには、防振装置１２２を介してマスク定盤１２４が支持されている。マスクステージＭＳＴ及びマスク定盤１２４の中央部にはマスクＭのパターン像を通過させる開口部が形成されている。マスクステージＭＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）１２６が複数設けられている。マスクステージＭＳＴはエアベアリング１２６によりマスク定盤１２４の上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、マスクステージ駆動装置によりＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。

投影光学系ＰＬを保持する鏡筒ＰＫの外周にはフランジ１０４が設けられており、投影光学系ＰＬはこのフランジ１０４を介して鏡筒定盤１００に支持されている。鏡筒定盤１
００とメインフレーム１０２の下側段部１０２Ｂとの間にはエアマウントなどを含む防振装置１０６が配置されており、投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤１００はメインフレーム１０２の下側段部１０２Ｂに防振装置１０６を介して支持されている。この防振装置１０６によって、メインフレーム１０２の振動が、投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤１００に伝わらないように、鏡筒定盤１００とメインフレーム１０２とが振動に関して分離されている。

基板ステージＰＳＴの下面には複数の非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）１３０が設けられている。また、メインフレーム１０２上には、エアマウント等を含む防振装置１１０を介してステージベース１１２が支持されている。基板ステージＰＳＴはエアベアリング１３０によりステージベース１１２の上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、基板ステージ駆動装置により、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に、基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。この防振装置１１０によって、メインフレーム１０２の振動が、基板ステージＰＳＴを非接触支持するステージベース１１２に伝わらないように、ステージベース１１２とメインフレーム１０２とが振動に関して分離されている。

基板ステージＰＳＴ上の＋Ｘ側の所定位置には移動鏡５５が設けられ、鏡筒ＰＫの＋Ｘ側の所定位置には参照鏡（固定鏡）１１４が設けられている。また、移動鏡５５及び参照鏡１１４に対向する位置にはレーザ干渉計５６が設けられている。レーザ干渉計５６は、鏡筒定盤１００に取り付けられているため、レーザ干渉計５６と液体供給機構１０及び液体回収機構２０とは振動に関して離れている。レーザ干渉計５６は、移動鏡５５に測長ビーム（測定光）を照射するとともに、参照鏡１１４に参照ビーム（参照光）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡５５及び参照鏡１１４それぞれからの反射光はレーザ干渉計５６の受光部で受光され、レーザ干渉計５６はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡１１４を基準とした移動鏡５５の位置情報、すなわち基板ステージＰＳＴの位置情報を計測する。同様に、不図示ではあるが、基板ステージＰＳＴ上及び鏡筒ＰＫの＋Ｙ側にも移動鏡及び参照鏡が設けられ、これらに対向する位置にはレーザ干渉計が設けられている。

また、鏡筒定盤１００には、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜を計測するためのオートフォーカス検出系や基板Ｐ上のアライメントマークを検出するアライメント系等、不図示の計測系も支持されており、これらの計測系も、メインフレーム１０２、液体供給機構１０、液体回収機構２０とは振動に関して分離されることになる。

液体供給機構１０及び液体回収機構２０は、メインフレーム１０２の下側段部１０２Ｂに支持されている。本実施形態では、液体供給機構１０を構成する第１、第２供給部材１３、１４、供給管１１Ａ、１２Ａ、及び液体回収機構２０を構成する回収部材２２、回収管２１Ａなどが、支持部材１４０によって支持され、この支持部材１４０がメインフレーム１０２の下側段部１０２Ｂに接続された構成となっている。なお、図２０では、供給部材１３、１４、回収部材２２、供給管１１Ａ、１２Ａ、及び回収管２１Ａなどは簡略化して図示されている。

このように、投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤１００と振動に関して分離されたメインフレーム１０２で液体供給機構１０及び液体回収機構２０を支持することによって、液体供給機構１０及び液体回収機構２０と投影光学系ＰＬとは振動に関して分離されたことになる。したがって、液体供給の際、あるいは液体回収の際に生じる振動が、鏡筒定盤１００を介して投影光学系ＰＬ、レーザ干渉計５６、及びオートフォーカス検出系やアライメント系等の計測系に伝わることがない。したがって、投影光学系が振動することでパターン像が劣化するといった不都合の発生を防止でき、また、基板ステージ（基板Ｐ）の位置制御を精度良く行うことができるため、パターン像を基板上に精度良く投影することができる。また、基板ステージＰＳＴを支持するステージベース１１２と振動に関して分離されたメインフレーム１０２で液体供給機構１０及び液体回収機構２０を支持することによって、液体供給機構１０及び液体回収機構２０とステージベース１１２とは振動に関して分離されたことになる。したがって、液体供給の際、あるいは液体回収の際に生じる振動が、ステージベース１１２に伝わることもなく、基板ステージＰＳＴの位置決め精度、あるいは移動精度を低下させる不都合が生じるのを防止することができる。

なお、本実施形態においては、メインフレーム１０２に液体供給機構１０及び液体回収機構２０が一体的に支持されているが、液体供給機構１０と液体回収機構２０とを分離して、メインフレーム１０２に取り付けるようにしてもよい。更にメインフレーム１０２とは別の支持部材をクリーンルーム等の床に配置し、この支持部材に液体供給機構と液体回収機構とを支持するようにしてもよい。

上述したように、本実施形態における液体１には純水が用いられている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４程度と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍ程度に短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍程度に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分）の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクやラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイボール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。なお、ラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法については、例えば特開平６−１８８１６９号公報に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、その開示を援用して本文の記載の一部とする。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２としてレンズが取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、光学素子２としては前記光学特性を調整する光学プレートであってもよい。一方、液体１と接触する光学素子２を、レンズより安価な平行平面板とすることも可能である。光学素子２を平行平面板とすることにより、露光装置ＥＸの運搬、組立、調整時等において投影光学系ＰＬの透過率、基板Ｐ上での露光光ＥＬの照度、及び照度分布の均一性を低下させる物質（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１を供給する直前にその平行平面板を交換するだけでよく、液体１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トが低くなるという利点がある。すなわち、露光光ＥＬの照射によりレジストから発生する飛散粒子、または液体１中の不純物の付着などに起因して液体１に接触する光学素子の表面が汚れるため、その光学素子を定期的に交換する必要があるが、この光学素子を安価な平行平面板とすることにより、レンズに比べて交換部品のコストが低く、且つ交換に要する時間を短くすることができ、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抑えることができる。

なお、液体１の流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。

なお、本実施形態の液体１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Ｆ₂レーザである場合、このＦ₂レーザ光は水を透過しないので、液体１としてはＦ₂レーザ光を透過可能な例えば過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オ
イル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、トラップ面３１をはじめとする液体１と接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体１としては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体１の極性に応じて行われる。

なお、上述の投影光学系ＰＬは、その像面側を液体１（純水）で満たした液浸状態で、その結像性能が最適となるように構成（設計）されているが、投影光学系ＰＬの一部の光学素子（基板Ｐに近い光学素子）を交換することによって、その像面側に液体がない非液浸状態や、その像面側を別の液体で満たした液浸状態でも所望の結像性能が得られるような構成（設計）にして もよい。投影光学系ＰＬをこのような構成にしておくことで、例えば、大きな焦点深度ＤＯＦが必要な場合は、露光装置ＥＸを液浸状態で使用し、高スループットが要求される場合には、一部の光学素子を交換して非液浸状態で露光装置ＥＸを使用することができる。その場合、一部の光学素子の交換した後の結像性能を測定するために、基板ステージＰＳＴ上に特開２００２―１４００５号（対応米国特許公開２００２００４１３７７）に開示されている空間像センサや国際公開第０２／６３６６４号公報に開示されているような波面収差測定センサを配置しておくのが望ましい。もちろん、波面収差測定用のマスクを用いてもよいし、その結像性能の測定結果に基づいて、それぞれの状態で所望の結像性能が得られるように、一部の光学素子を動かしたり、露光光ＥＬの波長の微調整を行なうようにしてもよい。

また一部の光学素子の交換は、露光装置ＥＸに投影光学系ＰＬを搭載したまま行なうのが望ましいが、露光装置ＥＸから投影光学系ＰＬを外して行なうようにしてもよい。

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

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

また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号及び特開平１０−２１４７８３号（対応米国特許６，３４１，００７、６，４００，４４１、６，５４９，２６９及び６，５９０,６３４）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１）あるいは米国特許６，２０８，４０７に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。

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

基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。ステージにリニアモータを用いた例は、米国特許５，６２３，８５３及び５，５２８，１１８に開示されており、それぞれ本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、これらの文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

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

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。この反力の処理方法は、例えば、米国特許５，５２８，１１８（特開平８−１６６４７５号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。この反力の処理方法は、例えば、米国特許第５,８７４,８２０（特開平８−３３０２２４号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２１に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

１…液体、１０…液体供給機構、１１…第１液体供給部、１２…第２液体供給部、１３…第１供給部材、１３Ａ…供給口、１４…第２供給部材、１４Ａ…供給口、２０…液体回収機構、２１…液体回収部、２２…回収部材、２２Ａ…回収口、２３…仕切部材（仕切り）、３０…トラップ部材、３１…トラップ面、３２…フィン部材（トラップ部材）、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、Ｓ１〜Ｓ１２…ショット領域

Claims (39)

1. 基板の表面の一部を覆う液浸領域の液体を介して前記基板を露光する露光装置であって、
   先端部の光学素子を有する投影光学系と、
   供給口からの液体供給を行う液体供給機構と、
   回収口からの液体回収を行う液体回収機構と、を備え、
   前記供給口からの液体供給と前記回収口からの液体回収とを行いつつ前記液浸領域が形成され、
   前記液体供給機構は、前記光学素子に向かって水平方向の幅が漸次拡がるように形成されたテーパ状の供給流路を有し、
   前記テーパ状の供給流路を通過した液体は下方に向かって流れ、前記光学素子の下側の空間に供給される露光装置。
2. 前記テーパ状の供給流路は、液体が前記光学素子に向かって水平に流れることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記テーパ状の供給流路は、前記光学素子の下面よりも上方に配置される請求項１又は２記載の露光装置。
4. 前記基板上の複数のショット領域の一部は、第１の走査方向に移動しながら露光され、残りのショット領域は、前記第１の走査方向と逆向きの第２の走査方向に移動しながら露光され、
   前記複数のショット領域に対する走査露光が行われている間、前記供給口からの液体供給が継続される請求項１から３のいずれかに記載の露光装置。
5. 前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量を実行動作に応じて変更する請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記基板の移動方向に応じて、前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量を変更する請求項５記載の露光装置。
7. 前記実行動作は、２つのショット領域間のステッピング動作を含む請求項５又は６記載の露光装置。
8. 前記基板の２つショット領域間のステッピング移動中と、各ショット領域の走査露光中とで、前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量が異なる請求項５〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記ステッピング移動中の前記供給口から液体供給量は、前記走査露光中の前記供給口からの液体供給量よりも少ない請求項８記載の露光装置。
10. 前記液体供給量の変更は、前記供給口からの液体供給を継続しつつ行われる請求項５〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記供給口は、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 前記回収口は、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 前記投影光学系の先端部を囲むように配置される流路形成部材を備え、
    前記テーパ状の供給流路は、前記流路形成部材内に形成される請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部を配置可能な穴部を有する請求項１３記載の露光装置。
15. 前記供給口は、前記流路形成部材に、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項１３または１４記載の露光装置。
16. 前記回収口は、前記流路形成部材に、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項１３〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
17. 前記流路形成部材は、複数の部材を有し、
    前記複数の部材を積層することによって、前記流路形成部材の内部に、前記テーパ状の供給流路が形成される請求項１３〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
18. 前記基板を保持可能な基板ステージをさらに備え、
    前記基板ステージは、保持された前記基板の周囲に、保持された前記基板の表面とほぼ同じ高さとなるように設けられた平面を有し、
    前記基板の周縁部を露光するときに、前記平面を使って前記投影光学系の下に前記液浸領域の液体を保持する請求項１〜１７のいずれか一項記載の露光装置。
19. 前記テーパ状の供給流路を通過させることによって、前記供給口内の各位置から均一に液体供給が行われる請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。
20. 請求項１〜１９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を含むデバイス製造方法。
21. 基板の表面の一部を覆う液浸領域の液体を介して前記基板を露光する露光方法であって、
    液体供給を行う液体供給機構の供給口からの液体供給と液体回収を行う液体回収機構の回収口からの液体回収とを行いつつ前記液浸領域を形成し、
    前記液体供給機構が有する、投影光学系の先端部の光学素子に向かって水平方向の幅が漸次拡がるように形成されたテーパ状の供給流路を通過した液体は下方に向かって流れ、前記光学素子の下側の空間に供給される露光方法。
22. 前記テーパ状の供給流路は、液体が前記光学素子に向かって水平に流れることを特徴とする請求項２１記載の露光方法。
23. 前記テーパ状の供給流路は、前記光学素子の下面よりも上方に配置される請求項２１又は２２記載の露光方法。
24. 前記基板上の複数のショット領域の一部は、第１の走査方向に移動しながら露光され、残りのショット領域は、前記第１の走査方向と逆向きの第２の走査方向に移動しながら露光され、
    前記複数のショット領域に対する走査露光が行われている間、前記供給口からの液体供給が継続される請求項２１から２３のいずれかに記載の露光方法。
25. 前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量を実行動作に応じて変更する請求項２１〜２４のいずれか一項記載の露光方法。
26. 前記基板の移動方向に応じて、前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量を変更する請求項２５記載の露光方法。
27. 前記実行動作は、２つのショット領域間のステッピング動作を含む請求項２５又は２６記載の露光方法。
28. 前記基板の２つショット領域間のステッピング移動中と、各ショット領域の走査露光中とで、前記供給口からの単位時間あたりの液体供給量が異なる請求項２５〜２７のいずれか一項記載の露光方法。
29. 前記ステッピング移動中の前記供給口から液体供給量は、前記走査露光中の前記供給口からの液体供給量よりも少ない請求項２８記載の露光方法。
30. 前記液体供給量の変更は、前記供給口からの液体供給を継続しつつ行われる請求項２５〜２９のいずれか一項記載の露光方法。
31. 前記供給口は、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項２１〜３０のいずれか一項記載の露光方法。
32. 前記回収口は、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項２１〜３１のいずれか一項記載の露光方法。
33. 前記投影光学系の先端部を囲むように配置される流路形成部材を備え、
    前記テーパ状の供給流路は、前記流路形成部材内に形成される請求項２１〜３０のいずれか一項記載の露光方法。
34. 前記流路形成部材は、前記投影光学系の先端部を配置可能な穴部を有する請求項３３記載の露光方法。
35. 前記供給口は、前記流路形成部材に、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項３３または３４記載の露光方法。
36. 前記回収口は、前記流路形成部材に、前記基板の表面が対向するように配置されている請求項３３〜３５のいずれか一項記載の露光方法。
37. 前記流路形成部材は、複数の部材を有し、
    前記複数の部材を積層することによって、前記流路形成部材の内部に、前記テーパ状の供給流路が形成される請求項３３〜３６のいずれか一項記載の露光方法。
38. 前記基板を保持可能な基板ステージをさらに備え、
    前記基板ステージは、保持された前記基板の周囲に、保持された前記基板の表面とほぼ同じ高さとなるように設けられた平面を有し、
    前記基板の周縁部を露光するときに、前記平面を使って前記投影光学系の下に前記液浸領域の液体を保持する請求項２１〜３７のいずれか一項記載の露光方法。
39. 前記テーパ状の供給流路を通過させることによって、前記供給口内の各位置から均一に液体供給が行われる請求項２１〜３８のいずれか一項に記載の露光方法。