WO2005122218A1 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

　液浸法に基づく露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる露光装置を提供する。露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＡＲ２）を形成し、投影光学系（ＰＬ）と液浸領域（ＡＲ２）の液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光するものであって、液浸領域（ＡＲ２）を形成するための液体（ＬＱ）の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置（６０）を備えている。

Description

明 細 書

露光装置及びデバイス製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置及びデバイス製 造方法に関するものである。

本願は、 2004年 6月 9日に出願された特願 2004— 171115号に基づき優先権を 主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 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 グラフイエ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である力 更に短波長の ArFエキシマレ 一ザの 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（D〇F)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 = k · λ /ΝΑ ■·■ (1)

1

δ = ±k · λ /ΝΑ² ·■· (2)

2

ここで、 えは露光波長、 ΝΑは投影光学系の開口数、 k ロセス係数である。

1、 kはプ

2

(1)式、（2)式より、解像度 Rを高めるために、露光波長えを短くして、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。

[0003] 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、露光動作時のフォーカス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 l/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。

特許文献 1：国際公開第 99/49504号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、液浸法にぉレ、ては、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行う ために、液体を所望状態に維持することが重要である。そのため、液体に不具合があ る場合や、液体を介した露光処理及び計測処理に不具合がある場合には、その不 具合に応じた適切な処置を迅速に施すことが重要である。

[0005] 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、液浸法に基づく露光処理 及び計測処理を精度良く行うことが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。

課題を解決するための手段

[0006] 上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図 1〜図 9に対応付けし た以下の構成を採用している。

[0007] 本発明の露光装置 (EX)は、投影光学系（PL)の像面側に液体 (LQ)の液浸領域（ AR2)を形成し、投影光学系（PL)と液浸領域 (AR2)の液体 (LQ)とを介して基板（ P)を露光する露光装置において、液浸領域 (AR2)を形成するための液体 (LQ)の 性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置 (60)を備えたこと を特徴とする。

[0008] 本発明によれば、液体の性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計測装置 が計測することで、その計測結果に基づいて、液体が所望状態であるか否力、を判別 すること力 Sできる。そして、液体に不具合がある場合には、その不具合に応じた適切 な処置を迅速に施すことができる。したがって、液体を介した露光処理及び計測処理 を精度良く行うことができる。

[0009] ここで、計測装置が計測する液体の性質又は成分の項目としては、液体の比抵抗 値、液体中の全有機体炭素（T〇C : total organic carbon)、液体中に含まれる微粒子 (particle)あるいは気泡 (bubble)を含む異物、溶存酸素（D〇： dissolved oxygen)及 び溶存窒素（DN : dissolved nitrogen)を含む溶存気体、及び液体中のシリカ濃度、 生菌などが挙げられる。

[0010] 本発明の露光装置 (EX)は、投影光学系（PL)の像面側に液体 (LQ)の液浸領域（ AR2)を形成し、投影光学系（PL)と液浸領域 (AR2)の液体 (LQ)とを介して基板（ P)を露光する露光装置において、液体 (LQ)に接触する所定部材（2、 13、 23、 33 、 51、 70など）に対して、所定の機能を有する機能液を供給する機能液供給装置（1 20)を備えたことを特徴とする。

[0011] 本発明によれば、液体に接触する所定部材に対して機能液供給装置が機能液を 供給することで、その所定部材を液体に対して所望状態にすることができる。したが つて、所定部材あるいはその所定部材に接触する液体に不具合がある場合でも、そ の不具合に応じた機能液を供給することで、その所定部材に接触した液体を所望状 態に維持あるいは変換することができる。したがって、液体を介した露光処理及び計 測処理を精度良く行うことができる。

[0012] 本発明の露光装置 (EX)は、投影光学系（PL)の像面側に液体 (LQ)の液浸領域（ AR2)を形成し、投影光学系（PL)と液浸領域 (AR2)の液体 (LQ)とを介して基板（ P)上に設定された複数のショット領域（S1〜S24)を順次露光する露光装置におい て、液体 (LQ)を供給する液体供給機構（10)と、液体 (LQ)を回収する第 1液体回 収機構（20)と、第 1液体回収機構（20)で回収しきれなかった液体 (LQ)を回収する 第 2液体回収機構（30)と、第 2液体回収機構（30)が液体 (LQ)を回収したか否かを 検出する検出装置（90)と、検出装置（90)の検出結果をショット領域 (S1〜S24)に 対応付けて記憶する記憶装置 (MRY)とを備えたことを特徴とする。

[0013] 本発明によれば、第 2液体回収機構が液体を回収したか否力、を検出装置を使って 検出し、その検出結果を基板上のショット領域に対応付けて記憶装置が記憶すること で、ショット領域上で発生した不具合の発生原因を記憶装置の記憶情報を使って解 析すること力 Sできる。すなわち、第 2液体回収機構が液体を回収したときに露光され たショット領域にぉレ、ては、そのショット領域の露光精度が劣化してレ、る等の不具合 が発生しているおそれがあるが、その場合には、前記記憶情報を使って不具合の発 生原因を特定することができる。したがって、特定された不具合の発生原因に応じた 適切な処置を迅速に施すことができ、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良 く行うことができる。

[0014] 本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置 (EX)を用いることを特徴とす る。本発明によれば、露光精度及び計測精度を良好に維持した状態でデバイスを製 造できるので、所望の性能を発揮するデバイスを製造できる。

[0015] 本発明のメンテナンス方法は、投影光学系（PL)の像面側に液体 (LQ)の液浸領 域 (AR2)を形成し、その投影光学系とその液浸領域の液体とを介して基板 (P)を露 光する露光装置 (EX)のメンテナンス方法であって、その液浸領域を形成する液体を 、所定の機能を備えた機能液 (LK)と置換する段階を有するものである。本発明によ れば、液浸領域を形成する液体が接していた部分を、機能液の所定の機能に基づ いて保守することができる。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、液体を介した露光処理及び計測処理を精度良く行うことができる 図面の簡単な説明

[0017] [図 1]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 2]図 1の要部拡大図である。

[図 3]液体供給部を示す概略構成図である。

[図 4]基板ステージ PSTを上方から見た図である。

[図 5]本発明に係る露光方法を説明するためのフローチャート図である。

[図 6A]第 1及び第 2液体回収機構による液体回収動作を説明するための模式図であ る。

[図 6B]第 1及び第 2液体回収機構による液体回収動作を説明するための模式図であ る。

[図 7]本発明の露光装置の別の実施形態を示す要部拡大図である。

[図 8]機能液を用いたメンテナンス方法の一例を示すフローチャート図である。

[図 9]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。

符号の説明

[0018] 2…光学素子、 2A…液体接触面、 10· · ·液体供給機構、 11…液体供給部、 12…供 給口、 13…供給管 (供給流路、流路形成部材）、 13T…タイマー、 16…純水製造装 置、 17…温調装置、 20…第 1液体回収機構、 21…第 1液体回収部、 22…第 1回収 口、 23…回収管（回収流路、流路形成部材）、 30…第 2液体回収機構、 31…第 2液 体回収部、 32…第 2回収口、 33…回収管（回収流路、流路形成部材）、 51…上面、 60…計測装置、 61〜64…計測器 (計測装置)、 61K〜64K…分岐管 (分岐流路)、 70…第 1ノズノレ部材、 70Α…液体接触面、 80…第 2ノズノレ部材、 80Α…液体接触 面、 90…検出装置、 120…機能液供給装置 (洗浄装置)、 161…純水製造器 (調整 装置）、 162…超純水製造器 (調整装置）、 173…脱気装置 (調整装置)、 174…フィ ルタ（調整装置）、 300…計測部材 (基準部材）、 400、 500、 600…光計測部、 AR1 …投影領域、 AR2 液浸領域、 EX…露光装置、 INF…報知装置、 MRY…記憶装 置、 LK…機能液、 LQ…液体、 P…基板、 PL…投影光学系、 PST…基板ステージ、 S1〜S24…ショット領域、 SB1〜SB5…ステップ

発明を実施するための最良の形態

[0019] 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。

[0020] 図 1におレ、て、露光装置 EXは、マスク Mを保持して移動可能なマスクステージ MS Tと、基板 Pを保持して移動可能な基板ステージ PSTと、マスクステージ MSTに保持 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に保持されている基板 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。制御装置 CONTには、露光処理に関する情報を報知する報知装置 IN Fが接続されている。報知装置 INFは、ディスプレイ装置 (表示装置）、音又は光を使 つて警報 (警告)を発する警報装置等を含んで構成されている。更に、制御装置 CO NTには、露光処理に関する情報を記憶する記憶装置 MRYが接続されている。露 光装置 EX全体は、電力会社から供給される商用電源 (第 1駆動源） 100A力 の電 力によって駆動されるようになっている。

[0021] 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、 投影光学系 PLの像面側に液体 LQを供給する液体供給機構 10と、液体 LQを回収 する第 1液体回収機構 20及び第 2液体回収機構 30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 LQ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、 投影領域 AR1よりも大きく且つ基板 Pよりも小さい液浸領域 AR2を局所的に形成す る。具体的には、露光装置 EXは、投影光学系 PLの像面側端部の光学素子 2と、そ の像面側に配置された基板 P表面との間に液体 LQを満たす局所液浸方式を採用し 、この投影光学系 PLと基板 Pとの間の液体 LQ及び投影光学系 PLを介してマスク M を通過した露光光 ELを基板 Pに照射することによってマスク Mのパターンを基板 Pに 投影露光する。制御装置 CONTは、液体供給機構 10を使って基板 P上に液体 LQ を所定量供給するとともに、第 1液体回収機構 20を使つて基板 P上の液体 LQを所定 量回収することで、基板 P上に液体 LQの液浸領域 AR2を局所的に形成する。また、 第 2液体回収機構 30は、液体供給機構 10より供給され、第 1液体回収機構 20で回 収しきれなかった液体 LQを回収する。

[0022] また、露光装置 EXは、液浸領域 AR2を形成するための液体 LQの性質及び成分 のうち少なくともいずれか一方を計測する計測装置 60を備えている。本実施形態に おいては、計測装置 60は、液体供給機構 10により供給される液体 LQを計測する。 その液体供給機構 10は、液浸領域 AR2を形成するための液体 LQとは別の所定の 機能を有する機能液を供給可能な機能液供給装置 120を含んで構成されている。ま た、露光装置 EXは、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したか否力 ^検出する 検出装置 90を備えている。

[0023] 投影光学系 PLの像面側近傍、具体的には投影光学系 PLの像面側端部の光学素 子 2の近傍には、後に詳述する第 1ノズル部材 70が配置されている。第 1ノズル部材 70は、基板!³ (基板ステージ PST)の上方にぉレ、て光学素子 2の周りを囲むように設 けられた環状部材である。また、投影光学系 PLの投影領域 AR1に対して第 1ノズノレ 部材 70の外側には、第 1ノズル部材 70とは別の第 2ノズル部材 80が配置されている 。第 2ノズノレ部材 80は、基板 P (基板ステージ PST)の上方において第 1ノズノレ部材 7 0の周りを囲むように設けられた環状部材である。本実施形態において、第 1ノズル部 材 70は液体供給機構 10及び第 1液体回収機構 20それぞれの一部を構成している 。一方、第 2ノズル部材 80は第 2液体回収機構 30の一部を構成している。

[0024] 本実施形態では、露光装置 EXとしてマスク Mと基板 Pとを走查方向における互い 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 露光する走査型露光装置 (所謂スキャニングステツパ）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 X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軸まわりの回転 (傾斜）方向をそれぞれ、 Θ Χ、 6丫、及び6 2方向と する。

[0025] 露光装置 ΕΧは、床面上に設けられたベース BPと、そのベース BP上に設置された メインコラム 1とを備えている。メインコラム 1には、内側に向けて突出する上側段部 7 及び下側段部 8が形成されている。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って、メインコラム 1の上部に固定 された支持フレーム 3により支持されてレ、る。

[0026] 照明光学系 ILは、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 するォプティカノレインテグレータ、ォプティカノレ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、及び露光光 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 力 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 F レーザ光（波長 157nm)等の真空

2

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。

[0027] 本実施形態においては、液体 LQとして純水が用いられる。純水は ArFエキシマレ 一ザ光のみならず、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。

[0028] マスクステージ MSTは、マスク Mを保持して移動可能である。マスクステージ MST は、マスク Mを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。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) 45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 45によりマスク定盤 4の上面（ガイド面）に対して 非接触支持されてレ、る。マスクステージ MST及びマスク定盤 4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 MK1、 MK2がそれぞれ形成されている。マスク 定盤 4は、メインコラム 1の上側段部 7に防振装置 46を介して支持されている。すなわ ち、マスクステージ MSTは、防振装置 46及びマスク定盤 4を介してメインコラム 1 (上 側段部 7)に支持された構成となっている。また、防振装置 46によって、メインコラム 1 の振動が、マスクステージ MSTを支持するマスク定盤 4に伝わらないように、マスク定 盤 4とメインコラム 1とが振動的に分離されてレ、る。

[0029] マスクステージ MSTは、制御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含むマ スクステージ駆動装置 MSTDの駆動により、マスク Mを保持した状態で、マスク定盤 4上において、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 θ Z方向に微少回転可能である。マスクステージ MSTは、 X軸方 向に指定された走查速度で移動可能となっており、マスク Mの全面が少なくとも投影 光学系 PLの光軸 AXを横切ることができるだけの X軸方向の移動ストロークを有して いる。

[0030] マスクステージ MST上には移動鏡 41が設けられている。また、移動鏡 41に対向す る位置にはレーザ干渉計 42が設けられてレ、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 θ Z方向の回転角（場合によっては Θ X、 θ Y方向の回転角 も含む）はレーザ干渉計 42によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計 42の計測 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 42の計 測結果に基づレ、てマスクステージ駆動装置 MSTDを駆動し、マスクステージ MSTに 保持されてレ、るマスク Mの位置制御を行う。

[0031] 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 Ρに投影露光 するものであって、基板 Ρ側の先端部に設けられた光学素子 2を含む複数の光学素 子で構成されており、それら光学素子は鏡筒 ΡΚ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 /3が例えば 1Z4、 1/5、あるいは 1/8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より露出しており、その光学 素子 2には液浸領域 AR2の液体 LQが接触する。

[0032] 投影光学系 PLを保持する鏡筒 PKの外周にはフランジ PFが設けられており、投影 光学系 PLはこのフランジ PFを介して鏡筒定盤 5に支持されている。鏡筒定盤 5は、メ インコラム 1の下側段部 8に防振装置 47を介して支持されている。すなわち、投影光 学系 PLは、防振装置 47及び鏡筒定盤 5を介してメインコラム 1 (下側段部 8)に支持 された構成となっている。また、防振装置 47によって、メインコラム 1の振動が、投影 光学系 PLを支持する鏡筒定盤 5に伝わらないように、鏡筒定盤 5とメインコラム 1とが 振動的に分離されている。

[0033] 基板ステージ PSTは、基板 Pを保持する基板ホルダ PHを支持して移動可能である 。基板ホルダ PHは、例えば真空吸着等により基板 Pを保持する。基板ステージ PST の下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング) 48が複数設けられている。 基板ステージ PSTは、エアベアリング 48により基板定盤 6の上面（ガイド面）に対して 非接触支持されている。基板定盤 6は、ベース BP上に防振装置 49を介して支持さ れている。また、防振装置 49によって、ベース BP (床面）やメインコラム 1の振動が、 基板ステージ PSTを支持する基板定盤 6に伝わらないように、基板定盤 6とメインコラ ム 1及びベース BP (床面）とが振動的に分離されてレ、る。

[0034] 基板ステージ PSTは、制御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含む基 板ステージ駆動装置 PSTDの駆動により、基板 Pを基板ホルダ PHを介して保持した 状態で、基板定盤 6上において、 XY平面内で 2次元移動可能及び θ Z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、 Θ X方向、及び Θ Y方向にも 移動可能である。

[0035] 基板ステージ PST上には移動鏡 43が設けられている。また、移動鏡 43に対向する 位置にはレーザ干渉計 44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 44によりリアルタイムで計測される。また、 不図示ではあるが、露光装置 EXは、例えば特開平 8— 37149号公報に開示されて レ、るような、基板ステージ PSTに支持されている基板 Pの表面の位置情報を検出す る斜入射方式のフォーカス'レべリング検出系を備えている。なお、フォーカス'レベリ ング検出系は、静電容量型センサを使った方式のものを採用してもよい。フォーカス' レべリング検出系は、基板 P表面の Z軸方向の位置情報、及び基板 Pの Θ X及び Θ Y 方向の傾斜情報を検出する。

[0036] レーザ干渉計 44の計測結果は制御装置 CONTに出力される。フォーカス'レベリ ング検出系の検出結果も制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、フォ 一カス'レべリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置 PSTDを 駆動し、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、及びオートレべリング方式で投影光学系 PLの像面に合わせ込むとともに 、レーザ干渉計 44の計測結果に基づいて、基板 Pの X軸方向及び Y軸方向における 位置制御を行う。

[0037] 基板ステージ PST上には凹部 50が設けられており、基板 Pを保持するための基板 ホルダ PHは凹部 50に配置されている。そして、基板ステージ PSTのうち凹部 50以 外の上面 51は、基板ホルダ PHに保持された基板 Pの表面とほぼ同じ高さ（面一）に なるような平坦面（平坦部）となっている。また本実施形態においては、移動鏡 43の 上面も、基板ステージ PSTの上面 51とほぼ面一に設けられている。

[0038] 基板 Pの周囲に基板 P表面とほぼ面一の上面 51を設けたので、基板 Pのエッジ領 域を液浸露光するときにおいても、基板 Pのエッジ部の外側には段差部がほぼ無い ので、投影光学系 PLの像面側に液体 LQを保持して液浸領域 AR2を良好に形成す ること力 Sできる。また、基板 Pのエッジ部とその基板 Pの周囲に設けられた平坦面（上 面） 51との間には 0. ：!〜 2mm程度の隙間があるが、液体 LQの表面張力によりその 隙間に液体 LQが流れ込むことはほとんどなぐ基板 Pの周縁近傍を露光する場合に も、上面 51により投影光学系 PLの下に液体 LQを保持することができる。

[0039] 液体供給機構 10は、液体 LQを投影光学系 PLの像面側に供給するためのもので あって、液体 LQを送出可能な液体供給部 11と、液体供給部 11にその一端部を接 続する供給管 13とを備えている。供給管 13の他端部は第 1ノズノレ部材 70に接続さ れている。

本実施形態においては、液体供給機構 10は純水を供給するものであって、液体供 給部 11は、純水製造装置 16、及び供給する液体 (純水) LQの温度を調整する温調 装置 17等を備えている。なお純水製造装置として、露光装置 EXに純水製造装置を 設けずに、露光装置 EXが配置される工場の純水製造装置を用いるようにしてもょレ、 。基板 P上に液浸領域 AR2を形成するために、液体供給機構 10は、投影光学系 PL の像面側に配置された基板 P上に液体 LQを所定量供給する。

[0040] 供給管 13の途中には、液体供給機構 10の液体供給部 11より送出され、投影光学 系 PLの像面側に供給される液体 LQの性質及び成分のうち少なくともいずれか一方 を計測する計測装置 60が設けられている。上述したように、液体供給機構 10は液体 LQとして水を供給するため、計測装置 60は水質を計測可能な装置により構成され ている。

[0041] 第 1液体回収機構 20は、投影光学系 PLの像面側の液体 LQを回収するためのも のであって、液体 LQを回収可能な第 1液体回収部 21と、第 1液体回収部 21にその 一端部を接続する回収管 23とを備えている。回収管 23の他端部は第 1ノズル部材 7 0に接続されている。第 1液体回収部 21は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置 ) 26、及び回収された液体 LQと気体とを分離する気液分離器 27等を備えている。な お真空系として、露光装置 EXに真空ポンプを設けずに、露光装置 EXが配置される 工場の真空系を用いるようにしてもょレ、。基板 P上に液浸領域 AR2を形成するため に、第 1液体回収機構 20は、液体供給機構 10より供給された基板 P上の液体 LQを 所定量回収する。

[0042] 第 2液体回収機構 30は、投影光学系 PLの像面側の液体 LQを回収するためのも のであって、液体 LQを回収可能な第 2液体回収部 31と、第 2液体回収部 31にその 一端部を接続する回収管 33とを備えている。回収管 33の他端部は第 2ノズル部材 8 0に接続されている。第 2液体回収部 31は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置 ) 36、回収された液体 LQと気体とを分離する気液分離器 37等を備えている。なお真 空系として、露光装置 EXに真空ポンプを設けずに、露光装置 EXが配置される工場 の真空系を用いるようにしてもよい。第 2液体回収機構 30は、第 1液体回収機構 20 で回収しきれなかった液体 LQを回収可能である。

[0043] また、第 2液体回収機構 30は、第 1液体回収機構 20を含む露光装置 EX全体の駆 動源である商用電源 100Aとは別の無停電電源（第 2駆動源） 100Bを有している。 無停電電源 100Bは、例えば商用電源 100Aの停電時に、第 2液体回収機構 30の 駆動部に対して電力（駆動力）を供給する。例えば、商用電源 100Aが停電した場合 、第 2液体回収機構 30の第 2液体回収部 31は、無停電電源 100Bより供給される電 力で駆動される。この場合、第 2液体回収部 31を含む第 2液体回収機構 30の液体 回収動作は、制御装置 CONTに制御されず、例えば第 2液体回収機構 30に内蔵さ れた別の制御装置からの指令信号に基づいて制御される。

[0044] なお、商用電源 100Aの停電時においては、無停電電源 100Bは、第 2液体回収 機構 30に加えて制御装置 CONTにも電力を供給するようにしてもよい。この場合、 その無停電電源 100Bからの電力によって駆動される制御装置 CONT力 第 2液体 回収機構 30の液体回収動作を制御するようにしてもよい。また、第 2液体回収機構 3 0は無停電電源 100Bにより常時駆動されるようにしてもよい。その場合、第 1液体回 収機構 20と第 2液体回収機構 30とは別の電源 100A、 100Bでそれぞれ駆動される ことになる。

[0045] 本実施形態においては、第 1液体回収機構 20及び第 2液体回収機構 30で回収さ れた液体 LQは、液体供給機構 10の液体供給部 11に戻されるようになつている。す なわち本実施形態の露光装置 EXは、液体供給機構 10と、第 1液体回収機構 20及 び第 2液体回収機構 30との間で液体 LQを循環する循環系を備えた構成となってい る。液体供給機構 10の液体供給部 11に戻された液体 LQは、純水製造装置 16で精 製された後、再び投影光学系 PLの像面側 (基板 P上）に供給される。なお、第 1、第 2 液体回収機構 20、 30で回収された液体 LQの全部が液体供給機構 10に戻されても よいし、その一部が戻されてもよい。あるいは、第 1、第 2液体回収機構 20、 30で回 収した液体 LQを液体供給機構 10に戻さずに、別の供給源より供給された液体 LQ、 あるいは水道水を純水製造装置 16で精製した後、投影光学系 PLの像面側に供給 するようにしてもよレ、。更に、回収した液体 LQを精製し再度液体供給部 11に戻して 循環させる第 1モードと、回収した液体 LQは廃棄し、新たな液体 LQを液体供給部 1 1から供給する第 2モードとを必要に応じて切り替える構成としてもよい。

[0046] 供給管 13と回収管 23とは接続管 9を介して接続されている。接続管 9の一端部は 供給管 13の途中の所定位置に接続され、他端部は回収管 23の途中の所定位置に 接続されている。また、供給管 13の途中には、この供給管 13の流路を開閉する第 1 バルブ 13Bが設けられており、回収管 23の途中には、この回収管 23の流路を開閉 する第 2バルブ 23Bが設けられており、接続管 9の途中には、この接続管 9の流路を 開閉する第 3バルブ 9Bが設けられている。第 1バルブ 13Bは、供給管 13のうち接続 管 9との接続位置よりも第 1ノズル部材 70側に設けられており、第 2バルブ 23Bは、回 収管 23のうち接続管 9との接続位置よりも第 1ノズノレ部材 70側に設けられている。各 バルブ 13B、 23B、 9Bの動作は制御装置 CONTにより制御される。これらバルブ 13 B、 23B、 9Bによって、液体供給部 11から送出された液体 LQの流路が変更されるよ うになつている。

[0047] また、第 1バルブ 13Bにはタイマー 13Tが接続されている。タイマー 13Tは、第 1バ ルブ 13Bの開いている時間及び閉じている時間を計測可能である。また、タイマー 1 3Tは、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を閉じているか否かを検知可能である。 タイマー 13Tは、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を開けたことを検知したときに 、時間計測を開始する。また、タイマー 13Tは、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を 閉じたことを検知したときにも、時間計測を開始することができる。

[0048] タイマー 13は、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を開けたときからの経過時間、 すなわち、液体供給機構 10による液体供給が開始されてからの経過時間を計測す ること力 Sできる。タイマー 13Tによって計測された前記経過時間に関する情報は制御 装置 CONTに出力される。また、タイマー 13Tは、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流 路を閉じたことを検知したとき、時間計測動作を停止するとともに、計測時間をリセット する（零に戻す)。また、タイマー 13Tは、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を閉じ たときからの経過時間、すなわち、液体供給機構 10による液体供給が停止されてか らの経過時間を計測することができる。タイマー 13Tによって計測された前記経過時 間に関する情報は制御装置 CONTに出力される。またタイマー 13Tは、第 1バルブ 1 3Bが供給管 13の流路を開けたことを検知したとき、時間計測動作を停止するととも に、計測時間をリセットする (零に戻す)。

[0049] 液体供給機構 10及び第 1液体回収機構 20の一部を構成する第 1ノズル部材 70は 第 1ノズル保持部材 52に保持されており、その第 1ノズル保持部材 52はメインコラム 1の下側段部 8に接続されている。第 2液体回収機構 30の一部を構成する第 2ノズノレ 部材 80は、第 2ノズル保持部材 53に保持されており、その第 2ノズル保持部材 53は メインコラム 1の下側段部 8に接続されている。第 1ノズノレ部材 70と第 2ノズル部材 80 とは互いに独立した部材である。

[0050] 図 2は投影光学系 PLの像面側近傍を示す要部拡大図である。図 2において、第 1 ノズノレ部材 70は、投影光学系 PLの先端部の光学素子 2の近傍に配置されており、 基板 P (基板ステージ PST)の上方において光学素子 2の周りを囲むように設けられ た環状部材である。第 1ノズノレ部材 70は、その中央部に投影光学系 PL (光学素子 2 )を配置可能な穴部 70Hを有している。また、第 1ノズル部材 70の下面 70Aは基板ス テージ PSTに保持された基板 Pと対向するように設けられている。また、第 1ノズル保 持部材 52 (図 1参照）に保持された第 1ノズル部材 70と、投影光学系 PL (光学素子 2 )とは離れている。すなわち、環状部材である第 1ノズノレ部材 70の内側面と投影光学 系 PLの光学素子 2の外側面との間には間隙が設けられている。この間隙は、投影光 学系 PLと第 1ノズノレ部材 70とを振動的に分離するために設けられたものである。これ により、第 1ノズノレ部材 70で発生した振動が、投影光学系 PL側に伝達することが防 止されている。

[0051] 第 2ノズノレ部材 80は、基板 P (基板ステージ PST)の上方において第 1ノズノレ部材 7 0の周りを囲むように設けられた環状部材である。第 2ノズノレ部材 80は、その中央部 に第 1ノズル部材 70の一部を配置可能な穴部 80Hを有している。また、第 2ノズル部 材 80の下面 80Aは基板ステージ PSTに保持された基板 Pと対向するように設けられ ている。また、第 1ノズル保持部材 52に保持された第 1ノズノレ部材 70と、第 2ノズル保 持部材 53 (図 1参照）に保持された第 2ノズル部材 80とは離れている。すなわち、環 状部材である第 2ノズル部材 80の内側面と、第 1ノズル部材 70の外側面との間には 間隙が設けられてレ、る。この間隙は、第 1ノズノレ部材 70と第 2ノズノレ部材 80とを振動 的に分離するために設けられたものである。これにより、第 2ノズル部材 80で発生した 振動が、第 1ノズル部材 70側に伝達することが防止されている。

[0052] そして、第 1、第 2ノズル部材 70、 80を第 1、第 2ノズル保持部材 52、 53を介して支 持しているメインコラム 1と、投影光学系 PLの鏡筒 PKをフランジ PFを介して支持して レ、る鏡筒定盤 5とは、防振装置 47を介して振動的に分離されている。したがって、第 1ノズノレ部材 70及び第 2ノズノレ部材 80で発生した振動が投影光学系 PLに伝達され ることは防止されている。また、第 1、第 2ノズノレ部材 70、 80を第 1、第 2ノズル保持部 材 52、 53を介して支持しているメインコラム 1と、基板ステージ PSTを支持している基 板定盤 6とは、防振装置 49を介して振動的に分離している。したがって、第 1ノズノレ 部材 70及び第 2ノズノレ部材 80で発生した振動力 メインコラム 1及びベース BPを介 して基板ステージ PSTに伝達されることが防止されている。また、第 1、第 2ノズル部 材 70、 80を第 1、第 2ノズル保持部材 52、 53を介して支持しているメインコラム 1と、 マスクステージ MSTを支持しているマスク定盤 4とは、防振装置 46を介して振動的 に分離されている。したがって、第 1ノズル部材 70及び第 2ノズル部材 80で発生した 振動がメインコラム 1を介してマスクステージ MSTに伝達されることが防止されている

[0053] 第 1ノズノレ部材 70の下面 70Aには、液体供給機構 10の一部を構成する供給口 12

(12A、 12B)が設けられている。本実施形態においては、供給口 12 (12A、 12B)は 2つ設けられており、投影光学系 PLの光学素子 2 (投影領域 AR1)を挟んで X軸方 向両側のそれぞれに設けられている。本実施形態においては、供給口 12A、 12Bは 略円形状に形成されているが、楕円形状、矩形状、スリット状など任意の形状に形成 されていてもよレ、。また、供給口 12A、 12Bは互いにほぼ同じ大きさであってもよいし 、互いに異なる大きさであってもよい。 [0054] 第 1ノズノレ部材 70の下面 70Aにおいて、投影光学系 PLの投影領域 AR1を基準と して供給口 12の外側には第 1液体回収機構 20の一部を構成する第 1回収口 22が 設けられている。第 1回収口 22は、第 1ノズル部材 70の下面 70Aにおいて、投影領 域 AR1、及び供給口 12A、 12Bを囲むように環状に形成されている。また、第 1回収 口 22には多孔体 22Pが設けられている。

[0055] 供給管 13の他端部は、第 1ノズル部材 70の内部に形成された供給流路 14の一端 部に接続している。一方、第 1ノズノレ部材 70の供給流路 14の他端部は、第 1ノズル 部材 70の下面 70Aに形成された供給口 12に接続されている。ここで、第 1ノズル部 材 70の内部に形成された供給流路 14は、複数（2つ）の供給口 12 (12A、 12B)の それぞれにその他端部を接続可能なように途中から分岐している。

[0056] 液体供給部 11の液体供給動作は制御装置 CONTにより制御される。液浸領域 A R2を形成するために、制御装置 CONTは、液体供給機構 10の液体供給部 11より 液体 LQ1を送出する。液体供給部 11より送出された液体 LQは、供給管 13を流れた 後、第 1ノズノレ部材 70の内部に形成された供給流路 14の一端部に流入する。そして 、供給流路 14の一端部に流入した液体 LQは途中で分岐した後、第 1ノズル部材 70 の下面 70Aに形成された複数（2つ）の供給口 12A、 12Bより、光学素子 2と基板 Pと の間の空間に供給される。

[0057] 回収管 23の他端部は、第 1ノズル部材 70の内部に形成された第 1回収流路 24の 一部を構成するマ二ホールド流路 24Mの一端部に接続している。一方、マ二ホーノレ ド流路 24Mの他端部は、第 1回収口 22に対応するように平面視環状に形成され、そ の第 1回収口 22に接続する第 1回収流路 24の一部を構成する環状流路 24Kの一 部に接続している。

[0058] 第 1液体回収部 21の液体回収動作は制御装置 CONTに制御される。制御装置 C ONTは、液体 LQを回収するために、第 1液体回収機構 20の第 1液体回収部 21を 駆動する。真空系 26を有する第 1液体回収部 21の駆動により、基板 P上の液体 LQ は、その基板 Pの上方に設けられている第 1回収口 22を介して環状流路 24Kに鉛直 上向き（+ Z方向）に流入する。環状流路 24Kに + Z方向に流入した液体 LQは、マ 二ホールド流路 24Mで集合された後、マ二ホールド流路 24Mを流れる。その後、液 体 LQは、回収管 23を介して第 1液体回収部 21に吸引回収される。

[0059] 第 2ノズノレ部材 80の下面 80Aには、第 2液体回収機構 30の一部を構成する第 2回 収ロ 32が設けられている。第 2回収口 32は、第 2ノズル部材 80のうち基板 Pに対向 する下面 80Aに形成されている。第 2ノズル部材 80は第 1ノズル部材 70の外側に設 けられており、第 2ノズル部材 80に設けられた第 2回収口 32は、投影光学系 PLの投 影領域 AR1に対して、第 1ノズノレ部材 70に設けられた第 1回収口 22よりも更に外側 に設けられた構成となっている。第 2回収口 32は、第 1回収口 22を囲むように環状に 形成されている。

[0060] 回収管 33の他端部は、第 2ノズル部材 80の内部に形成された第 2回収流路 34の 一部を構成するマ二ホールド流路 34Mの一端部に接続している。一方、マ二ホーノレ ド流路 34Mの他端部は、第 2回収口 32に対応するように平面視環状に形成され、そ の第 2回収口 32に接続する第 2回収流路 34の一部を構成する環状流路 34Kの一 部に接続している。

[0061] 第 2液体回収部 31の液体回収動作は制御装置 CONTに制御される。制御装置 C ONTは、液体 LQを回収するために、第 2液体回収機構 30の第 2液体回収部 31を 駆動する。真空系 36を有する第 2液体回収部 31の駆動により、基板 P上の液体 LQ は、その基板 Pの上方に設けられている第 2回収口 32を介して環状流路 34Kに鉛直 上向き（+ Z方向）に流入する。環状流路 34Kに + Z方向に流入した液体 LQは、マ 二ホールド流路 34Mで集合された後、マ二ホールド流路 34Mを流れる。その後、液 体 LQは、回収管 33を介して第 2液体回収部 31に吸引回収される。また、本実施形 態においては、制御装置 CONTは、第 2液体回収機構 30による液体回収動作（吸 引動作）を、基板 Pの液浸露光中及び露光前後において常時行う。

[0062] 計測装置 60は、液体供給機構 10により供給される液体 LQの性質又は成分 (水質 )を計測するものである。計測装置 60で計測する液体 LQの性質又は成分は、露光 装置 EXの露光精度に与える影響、あるいは露光装置 EX自体に与える影響を考慮 して決定する。表 1は、液体 LQの性質又は成分と、それが露光装置 EXの露光精度 あるいは露光装置 EX自体に与える影響との一例を示した表である。表 1に示す通り 、液体 LQの性質又は成分としては、比抵抗、金属イオン、全有機体炭素 (TOC : tot al organic carbon)、 ノ ーテイクノレ ·/ ブノレ、生菌、 '容存酸素 (DO： dissolved oxygen) 、溶存窒素（DN : dissolved nitrogen)などがある。一方、露光装置 EXの露光精度あ るいは露光装置 EX自体に与える影響項目としては、レンズ (特に光学素子 2)の曇り 、ウォーターマーク (液体 LQが蒸発することにより、液体中の不純物が固化して残留 する付着物）の発生、屈折率変化や光の散乱による光学性能の劣化、レジストプロセ ス（レジストパターン形成）への影響、各部材等の鯖の発生などがある。表 1はこれら について、どの性質又は成分が、どの性能にどの程度の影響を与えるかをまとめたも のであり、懸念される影響があると予想されるものに〇を付してある。計測装置 60に よって計測すべき液体 LQの性質又は成分は、露光装置 EXの露光精度あるいは露 光装置 EX自体に与える影響に基づいて、表 1の中から必要に応じて選択される。も ちろん、全ての項目について計測しても構わないし、表 1には示されていない性質又 は成分でも構わない。

[0063] 上記観点により選択された項目を計測するために、計測装置 60は複数の計測器を 有している。例えば、計測装置 60は、計測器として、比抵抗値を計測するための比 抵抗計、全有機体炭素を計測するための TOC計、微粒子及び気泡を含む異物を計 測するためのパーティクルカウンタ、溶存酸素（溶存酸素濃度）を計測するための DO 計、溶存窒素 (溶存窒素濃度）を計測するための DN計、シリカ濃度を計測するため のシリカ計、及び生菌の種類や量を分析可能な分析器等を備えることができる。本実 施形態では一例として、全有機体炭素、パーティクル'バブル、溶存酸素、比抵抗値 を計測項目として選択し、図 2に示すように、計測装置 60は、全有機炭素を計測する ための TOC計 61、微粒子及び気泡を含む異物を計測するためのパーティクルカウ ンタ 62、溶存酸素を計測するための溶存酸素計 (DO計） 63、及び比抵抗計 64を含 んで構成されている。

[0064] [表 1]

図 2に示すように、 TOC計 61は、供給口 12に接続する供給管（供給流路） 13の途 中から分岐する分岐管（分岐流路） 61Kに接続されている。液体供給部 11より送出 され、供給管 13を流れる液体 LQのうち一部の液体 LQは第 1ノズル部材 70の供給 口 12より基板 P上に供給され、残りの一部は分岐管 61Kを流れて TOC計 61に流入 する。 TOC計 61は、分岐管 61Kによって形成された分岐流路を流れる液体 LQの全 有機体炭素 (TOC)を計測する。同様に、パーティクルカウンタ 62、溶存酸素計 63、 及び比抵抗計 64は、供給管 13の途中から分岐する分岐管 62K、 63Κ、 64Κのそれ ぞれに接続されており、それら分岐管 62Κ、 63Κ、 64Κによって形成された分岐流 路を流れる液体 LQ中の異物 (微粒子又は気泡）、溶存酸素、比抵抗値を計測する。 なお、上記シリカ計ゃ生菌分析器も、供給管 13の途中から分岐する分岐管に接続 可能である。

[0066] 本実施形態においては、分岐管 61K〜64Kはそれぞれ独立した分岐流路を形成 しており、それら互いに独立した分岐流路のそれぞれに、各計測器 61〜64が接続さ れている。すなわち、複数の計測器 61〜64は、供給管 13に対して分岐管 61Κ〜64 Κを介して並列に接続されている。なお、計測器の構成によっては、供給管 13から分 岐させた液体 LQを第 1の計測器で計測し、その第 1の計測器を通過した液体 LQを 第 2の計測器で計測するといつたように、供給管 13に対して複数の計測器を直列に 接続するようにしてもよレ、。なお、分岐管（分岐箇所）の数や位置によっては、異物（ 微粒子）が発生する可能性が高まるため、異物発生の可能性を考慮して、分岐管の 数や位置を設定するとよい。また、同一種類の計測器を供給管 13に沿った複数の位 置に配置するようにしてもよい。このように配置すれば、供給管 13のどの位置で液体 LQの性質又は成分が変化したかを特定することができ、変化の原因究明が容易に なる。

[0067] 本実施形態においては、計測装置 60は、供給管 13によって形成された供給流路 の途中から分岐する分岐流路を流れる液体 LQの性質又は成分をインライン方式で 計測するようになっている。インライン方式を採用することにより、計測装置 60には液 体 LQが常時供給されるため、計測装置 60は液体 LQの性質又は成分 (水質)を露 光中及び露光前後において常時計測することが可能な構成となっている。すなわち 、計測装置 60は、基板 Ρに対する液浸露光動作と並行して、液体 LQを計測可能で ある。計測装置 60の計測結果は制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは 、計測装置 60の計測結果に基づいて、液体供給機構 10により基板 Ρ上に供給され る液体 LQの性質又は成分 (水質）を常時モニタ可能である。

[0068] なお、液体 LQ中に含まれる金属イオンの種類を特定するために、液体 LQをサン プリングして、露光装置 ΕΧとは別に設けられた分析装置を使って、前記金属イオン の種類を特定することができる。これにより、特定された金属イオンに応じた適切な処 置を施すことができる。また、液体 LQ中に含まれる不純物を計量するために、液体し Qをサンプリングして、露光装置 EXとは別に設けられた全蒸発残渣計により液体 LQ 中の全蒸発残渣量を計測するようにしてもよい。この場合、分析装置および全蒸発残 渣計は定期的に自動で液体 LQのサンプリングを行レ、、金属イオンの種類や全蒸発 残渣計等の計測結果を露光装置 EXに通知するようにしてもょレ、。露光装置 EXは、 通知された計測結果とあらかじめ記憶している基準値とを比較して、基準値を超える 場合に警報を発するようにすることができる。

[0069] 検出装置 90は、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したか否力、を検出するもの である。本実施形態においては、検出装置 90は、第 2液体回収機構 30の回収管 33 に液体 LQが流れているか否力、を光学的に検出することによって、第 2液体回収機構 30の第 2回収口 32を介して液体 LQが回収されたか否かを検出する。検出装置 90 は、検出光 Laを射出する投光部 91と、検出光 Laを受光する受光部 92とを備えてい る。回収管 33の途中には、検出光 Laを透過可能な透過窓 93、 94が設けられている 。検出装置 90は、投光部 91より透過窓 93に対して検出光 Laを照射する。透過窓 93 を通過した検出光 Laは、回収管 33の内側を通過した後、透過窓 94を介して受光部 92に受光される。受光部 92の受光結果は制御装置 CONTに出力される。回収管 3 3の内側（検出光 Laの光路上）に液体 LQが有る場合と無い場合とでは、受光部 92 での受光量は互いに異なる値となる。そのため、制御装置 CONTは、受光部 92の受 光結果に基づいて、回収管 33に液体 LQが有るか否力 (流れているか否か）、すなわ ち第 2回収機構 30が液体 LQを回収したか否力を判別することができる。

[0070] なお検出装置 90としては、第 2回収口 32を介して液体 LQが回収されたか否かを 検出可能であればよぐ例えば回収管 33の内側に設けられた液体有無センサであつ てもよレ、。また、液体有無センサの設置位置としては、回収管 33の途中に限られず、 例えば第 2ノズノレ部材 80の第 2回収口 32近傍や第 2回収流路 34の内側であっても よレ、。また、検出装置 90として、例えば回収管 33の途中にマスフローコントローラと 呼ばれる流量制御器 (流量検出器)等を設けておき、マスフローコントローラの検出 結果に基づレ、て、第 2回収口 32を介して液体 LQが回収されたか否かが判断される ようにしてもよい。

[0071] また、投光部及び受光部を含んで構成される上記検出装置 90や、マスフローコント ローラからなる検出装置は、第 2液体回収機構 30による単位時間あたりの液体回収 量を検出することができる。

[0072] 図 3は液体供給部 11の構成を詳細に示す図である。液体供給部 11は、純水製造 装置 16と、純水製造装置 16で製造された液体 LQの温度を調整する温調装置 17と を備えている。純水製造装置 16は、例えば浮遊物や不純物を含む水を精製して所 定の純度の純水を製造する純水製造器 161と、純水製造器 161で製造された純水 力、ら更に不純物を除いて高純度な純水 (超純水）を製造する超純水製造器 162とを 備えている。純水製造器 161 (あるいは超純水製造器 162)は、イオン交換膜やパー ティクルフィルタ等の液体改質部材、及び紫外光照射装置 (UVランプ)等の液体改 質装置を備えており、これら液体改質部材及び液体改質装置により、液体の比抵抗 値、異物 (微粒子、気泡)の量、全有機体炭素、及び生菌の量等を所望値に調整す る。

[0073] また、上述したように、第 1液体回収機構 20及び第 2液体回収機構 30で回収され た液体 LQは、液体供給機構 10の液体供給部 11に戻されるようになってレ、る。具体 的には、第 1液体回収機構 20及び第 2液体回収機構 30で回収された液体 LQは、 戻し管 18を介して、液体供給部 11の純水製造装置 16 (純水製造器 161)に供給さ れる。戻し管 18には、その戻し管 18の流路を開閉するバルブ 18Bが設けられている 。純水製造装置 16は、戻し管 18を介して戻された液体を上記液体改質部材及び液 体改質装置等を使って精製した後、温調装置 17に供給する。また、液体供給部 11 の純水製造装置 16 (純水製造器 161)には、供給管 19を介して機能液供給装置 12 0が接続されている。機能液供給装置 120は、液浸領域 AR2を形成するための液体 LQとは別の所定の機能を有する機能液 LKを供給可能である。本実施形態におい ては、機能液供給装置 120は、殺菌作用を有する液体 (機能液) LKを供給する。供 給管 19には、その供給管 19の流路を開閉するバルブ 19Bが設けられている。制御 装置 CONTは、バルブ 18Bを作動して戻し管 18の流路を開けて液体 LQを供給して レ、るとき、バルブ 19Bを作動して供給管 19の流路を閉じて機能液 LKの供給を停止 する。一方、制御装置 CONTは、バルブ 19Bを作動して供給管 19の流路を開けて 機能液 LKを供給しているとき、バルブ 18Bを作動して戻し管 18の流路を閉じて液体 LQの供給を停止する。

[0074] 温調装置 17は、純水製造装置 16で製造され、供給管 13に供給される液体 (純水） LQの温度調整を行うものであって、その一端部を純水製造装置 16 (超純水製造器 162)に接続し、他端部を供給管 13に接続しており、純水製造装置 16で製造された 液体 LQの温度調整を行った後、その温度調整された液体 LQを供給管 13に送出す る。温調装置 17は、純水製造装置 16の超純水製造器 162から供給された液体 LQ の温度を粗く調整するラフ温調器 171と、ラフ温調器 171の流路下流側 (供給管 13 側）に設けられ、供給管 13側に流す液体 LQの単位時間当たりの量を制御するマス フローコントローラと呼ばれる流量制御器 172と、流量制御器 172を通過した液体 L Q中の溶存気体濃度 (溶存酸素濃度、溶存窒素濃度）を低下させるための脱気装置 173と、脱気装置 173で脱気された液体 LQ中の異物 (微粒子、気泡）を取り除くフィ ノレタ 174と、フィルタ 174を通過した液体 LQの温度の微調整を行うファイン温調器 1 75とを備えている。

[0075] ラフ温調器 171は、超純水製造器 162から送出された液体 LQの温度を目標温度（ 例えば 23°C)に対して例えば ± 0. 1°C程度の粗い精度で温度調整するものである。 流量制御器 172は、ラフ温調器 171と脱気装置 173との間に配置されており、ラフ温 調器 171で温度調整された液体 LQの脱気装置 173側に対する単位時間当たりの 流量を制御する。

[0076] 脱気装置 173は、ラフ温調器 171とファイン温調器 175との間、具体的には流量制 御器 172とフィルタ 174との間に配置されており、流量制御器 172から送出された液 体 LQを脱気して、液体 LQ中の溶存気体濃度を低下させる。脱気装置 173としては 、供給された液体 LQを減圧することによって脱気する減圧装置など公知の脱気装置 を用いることができる。また、中空糸膜フィルタ等のフィルタを用いて液体 LQを気液 分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気フィルタを含む装置や、液 体 LQを遠心力を使って気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱 気ポンプを含む装置などを用いることもできる。脱気装置 173は、上記脱気フィルタを 含む液体改質部材ゃ上記脱気ポンプを含む液体改質装置によって、溶存気体濃度 を所望値に調整する。 [0077] フィルタ 174は、ラフ温調器 171とファイン温調器 175との間、具体的には脱気装置 173とファイン温調器 175との間に配置されており、脱気装置 173から送出された液 体 LQ中の異物を取り除くものである。流量制御器 172や脱気装置 173を通過すると きに、液体 LQ中に僅かに異物 (particle)が混入する可能性が考えられるが、流量制 御器 172や脱気装置 173の下流側（供給管 13側）にフィルタ 174を設けたことにより 、そのフィルタ 174によって異物を取り除くことができる。フィルタ 174としては、中空 糸膜フィルタやパーティクルフィルタなど公知のフィルタを用いることができる。上記パ 一ティクルフィルタ等の液体改質部材を含むフィルタ 174は、液体中の異物 (微粒子 、気泡）の量を許容値以下に調整する。

[0078] ファイン温調器 175は、ラフ温調器 171と供給管 13との間、具体的にはフィルタ 17 4と供給管 13との間に配置されており、高精度に液体 LQの温度調整を行う。例えば ファイン温調器 175は、フィルタ 174から送出された液体 LQの温度（温度安定性、温 度均一性）を目標温度に対して ±0. o e〜土 0. 001°C程度の高い精度で微調整 する。本実施形態においては、温調装置 17を構成する複数の機器のうち、ファイン 温調器 175が液体 LQの供給対象である基板 Pに最も近い位置に配置されているの で、高精度に温度調整された液体 LQを基板 P上に供給することができる。

[0079] なお、フィルタ 174は温調装置 17内でラフ温調器 171とファイン温調器 175との間 に配置されてレ、るのが好ましレ、が、温調装置 17内の異なる場所に配置されてレ、ても ょレ、し、温調装置 17の外に配置されるようにしてもょレ、。

[0080] 上述したように、純水製造器 161、超純水製造器 162、脱気装置 173、及びフィル タ 174等は、液体改質部材及び液体改質装置をそれぞれ備えており、液体 LQの水 質 (性質又は成分)を調整するための調整装置を構成している。これら各装置 161、 162、 173、 174は、液体供給機構 10のうち液体 LQが流れる流路の複数の所定位 置のそれぞれに設けられた構成となっている。なお、本実施形態においては、 1台の 露光装置 EXに対して液体供給部 11を 1台配置している（図 1参照）がこれに限られ ず、 1台の液体供給部 11を複数台の露光装置 EXで共用しても構わなレ、。このように すれば、液体供給部 11が占有する面積 (フットプリント）を節減することができる。ある いは、液体供給部 11を構成する純水製造装置 16と温調装置 17とを分割して、純水 製造装置 16を複数の露光装置 EXで共用し、温調装置 17は露光装置 EX毎に配置 しても構わない。このようにすれば、フットプリントを節減できるとともに、露光装置毎の 温度管理が可能である。更に上記の場合において、複数の露光装置 EXで共用する 液体供給部 11または純水製造装置 16を、露光装置 EXが設置された床とは異なる 床（たとえば、床下）に配置すれば、露光装置 EXが設置されるクリーンルームの空間 をより有効に用いることができる。

[0081] 次に、上述した構成を有する露光装置 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図 4及び図 5のフローチャート図を参照しながら説明する。

[0082] 図 4は基板ステージ PSTを上方から見た平面図である。図 4において、不図示の搬 送系（ローダ装置）によって基板ステージ PST上に搬入（ロード）された基板 P上には 、複数のショット領域 S1〜S24が設定されている。基板 P上の複数のショット領域 S1 〜S24のそれぞれにはァライメントマーク AMが付随して設けられている。また、基板 ステージ PST上の所定位置には、例えば特開平 4— 65603号公報に開示されてい るような基板ァライメント系によって計測される基準マーク PFM、及び特開平 7— 176 468号公報に開示されているようなマスクァライメント系によって計測される基準マー ク MFMを備えた基準部材（計測部材） 300が配置されている。また、基板ステージ P ST上の所定位置には、光計測部として、例えば特開昭 57— 117238号公報に開示 されているような照度ムラセンサ 400、特開 2002— 14005号公報に開示されている ような空間像計測センサ 500、特開平 11— 16816号公報に開示されているような照 射量センサ（照度センサ） 600が設けられている。これら計測部材 300、光計測部 40 0、 500、 600のそれぞれの上面は、基板ステージ PSTの上面 51とほぼ面一となつて いる。

[0083] 基板 Pの露光を開始する前に、制御装置 CONTは、上記基板ァライメント系の検出 基準位置とマスク Mのパターン像の投影位置との位置関係（ベースライン量)を、基 板ァライメント系、マスクァライメント系、及び基準部材 300等を使って計測する。基準 部材 300上の基準マーク MFM、 PFMが計測されてレ、るときの基板ステージ PSTの 位置は、レーザ干渉計 44により計測されている。また、基板 Pの露光を開始する前に 、制御装置 CONTは、基板ステージ PST上に設けられている各光計測部 400、 500 、 600を使った計測処理を行レ、、その計測結果に基づいてレンズキャリブレーション 等の各種補正処理を行う（ステップ SA1)。

[0084] 例えばマスクァライメント系を使った計測処理を行う場合には、制御装置 CONTは 、基板ステージ PSTの位置制御を行って投影光学系 PLと基準部材 300とを対向さ せ、液体供給機構 10及び第 1液体回収機構 20による液体供給動作及び液体回収 動作を行い、基準部材 300上に液体 LQの液浸領域 AR2を形成した状態で、投影 光学系 PL及び液体 LQを介して基準部材 300上の基準マーク MFMを計測する。同 様に、各光計測部 400、 500、 600を使った計測処理を行う場合には、制御装置 CO NTは、光計測部 400、 500、 600上に液体 LQの液浸領域 AR2を形成した状態で、 液体 LQを介した計測処理を行う。計測部材及び光計測部を含む基板ステージ PST 上に液体供給機構 10より液体 LQを供給する際、制御装置 CONTは、第 3バルブ 9 Bにより接続管 9の流路を閉じた状態で、第 1バルブ 13Bを駆動して供給管 13の流 路を開ける。また、液浸領域 AR2を形成しているときは、制御装置 CONTは、第 2バ ルブ 23Bを駆動して回収管 23の流路を開けている。このように、露光前の計測動作 においては、液体 LQを介した計測が行われる。また、液浸領域 AR2を形成したとき 、その液浸領域 AR2の液体 LQは、投影光学系 PLのうち最も像面側の光学素子 2の 下面（液体接触面） 2Aや、ノズル部材 70、 80の下面（液体接触面） 70A、 80Aに接 触する。更に、計測部材 300、及び光計測部 400、 500、 600を含む基板ステージ P STの上面 51にも液体 LQが接触する。

[0085] 次に、制御装置 CONTは、基板 Pに対して重ね合わせ露光をするために、基板!³ 上の複数のショット領域 S1〜S24のそれぞれに付随して形成されているァライメント マーク AMを基板ァライメント系を使って計測する。基板ァライメント系がァライメントマ ーク AMを計測しているときの基板ステージ PSTの位置はレーザ干渉計 44によって 計測されている。制御装置 CONTは、ァライメントマーク AMの検出結果に基づいて 、レーザ干渉計 44によって規定される座標系内での、基板ァライメント系の検出基準 位置に対するショット領域 S1〜S24の位置情報を求め、その位置情報と先に計測し ていたベースライン量とに基づいて基板ステージ PSTを移動することで、マスク Mの パターン像の投影位置とショット領域 S1〜S24とを位置合わせする。ここで、本実施 形態においては、ァライメントマーク AMや基準マーク PFMを計測するとき、基板 P 上（基板ステージ PST上）には液浸領域 AR2が形成されず、基板ァライメント系は非 液浸状態（ドライ状態）でァライメントマーク AMを計測する。基板 P上 (基板ステージ PST上）に液浸領域 AR2を形成しない場合、制御装置 CONTは、第 1バルブ 13Bを 使って供給管 13の流路を閉じた状態で、第 3バノレブ 9Bを駆動して接続管 9の流路を 開ける。こうすることにより、温調装置 17を含む液体供給部 11から供給管 13に流入 した液体 LQは接続管 9を介して回収管 23に流れる。

[0086] すなわち、本実施形態においては、温調装置 17を含む液体供給部 11は常時駆動 しており、投影光学系 PLの像面側への液体供給時には、制御装置 CONTは、第 1 バルブ 13Bを駆動して供給管 13の流路を開けるとともに、第 3バルブ 9Bによって接 続管 9の流路を閉じることで、液体供給部 11から送出された液体 LQを、投影光学系 PLの像面側に供給する。一方、投影光学系 PLの像面側への液体供給不要時には 、制御装置 CONTは、第 3バノレブ 9Bを駆動して接続管 9の流路を開けるとともに、第 1バルブ 13Bによって供給管 13の流路を閉じることで、液体供給部 11から送出され た液体 LQを、投影光学系 PLの像面側に供給せずに、回収管 23を介して液体回収 部 21に回収させる。

[0087] 次に、制御装置 CONTは、液浸露光開始の指令信号を出力する（ステップ SA2)。

制御装置 CONTは、投影光学系 PLの光学素子 2と基板 Pを含む基板ステージ PST 上の所定領域とを対向した状態で、第 3バルブ 9Bによって接続管 9の流路を閉じ、 第 1バルブ 13Bを駆動して供給管 13の流路を開け、液体供給機構 10による基板 P 上に対する液体 LQの供給を開始する。また、制御装置 CONTは、液体供給機構 10 による液体 LQの供給の開始とほぼ同時に、第 1液体回収機構 20による液体回収を 開始する。ここで、液体供給機構 10による単位時間あたりの液体供給量、及び第 1 液体回収機構 20による単位時間あたりの液体回収量はほぼ一定値である。基板 Pを 液浸露光するために形成された液浸領域 AR2の液体 LQは、光学素子 2の下面 2A や第 1ノズノレ部材 70の下面 70Aに接触する。なお、第 1液体回収機構 20による液体 回収動作 (吸引動作)は、液体供給機構 10による液体供給が開始される前から (液 体供給が停止されている状態においても）行うことができる。また、上述したように、第 2液体回収機構 30は常時駆動しており、第 2液体回収機構 30による第 2回収口 32を 介した吸引動作は常時行われている。

[0088] そして、第 1バルブ 13Bの開放から所定時間経過し、液浸領域 AR2を形成した後、 制御装置 CONTは、投影光学系 PLと基板 Pとを対向した状態で、基板 Pに露光光 E Lを照射し、マスク Mのパターン像を投影光学系 PLと液体 LQとを介して基板 P上に 露光する。ここで、第 1バルブ 13Bの開放から所定時間経過するまで露光を行わない のは、バルブ開放直後はバルブの動作により発生した気泡が液浸領域 AR2内に残 存しているおそれがあるためである。基板 Pを露光するときは、制御装置 CONTは、 液体供給機構 10による液体 LQの供給と並行して、第 1液体回収機構 20による液体 LQ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（走查方向） 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 LQ及 び投影光学系 PLを介して基板 P上に投影露光する。

[0089] 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、液浸領域 AR2の液体 LQ及び投影光学系 PLを介してマスク Mの一部のパ ターン像が投影領域 AR1内に投影され、マスク Mがー X方向（又は + X方向）に速度 Vで移動するのに同期して、基板 Pが投影領域 AR1に対して + X方向（又は X方 向）に速度 β ·ν ( βは投影倍率）で移動する。基板 Ρ上に設定された複数のショット 領域 S1〜S24のうち、 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 ヤン方式で基板 Pを移動しながら各ショット領域 S1〜S24に対する走査露光処理が 順次行われる。また、基板 Pの周辺領域に設定されているショット領域 (例えばショット 領域 Sl、 S4、 S21、 S24等）を液浸露光するときは、投影領域 AR1よりも大きい液浸 領域 AR2の液体 LQは基板ステージ PSTの上面 51に接触する。

[0090] 液浸露光中におレ、て、液体供給機構 10により基板 P上に液体 LQを供給されてレ、 る液体 LQの性質又は成分 (水質）は、計測装置 60により常時計測（モニタ）されてい る。計測装置 60の計測結果は制御装置 CONTに出力され、制御装置 CONTは、計 測装置 60の計測結果 (モニタ情報）を記憶装置 MRYに記憶する (ステップ SA3)。 [0091] 制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果を時間経過に対応付けて記憶装置 MRYに記憶する。制御装置 CONTは、例えばタイマー 13Tの出力に基づいて、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を開けたときを時間経過の計測開始点 (基準)とし て、計測装置 60の計測結果を時間経過に対応付けて記憶装置 MRYに記憶するこ とができる。以下の説明においては、計測装置 60の計測結果を時間経過に対応付 けて記憶した情報を適宜「第 1ログ情報」と称する。

[0092] また、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果を、露光されるショット領域 S1 〜S24に対応付けて記憶装置 MRYに記憶する。制御装置 CONTは、例えば基板 ステージ PSTの位置計測を行うレーザ干渉計 44の出力に基づいて、レーザ干渉計 44によって規定される座標系でのショット領域 S1〜S24の位置情報を求め、位置情 報を求められたショット領域を露光しているときの計測装置 60の計測結果を、ショット 領域に対応付けて記憶装置 MRYに記憶することができる。なお、計測装置 60で液 体 LQを計測する時点と、その計測された液体 LQが基板 P上 (ショット領域上）に供給 される時点とでは、計測装置 60のサンプリングポート（分岐管）と供給口 12との距離 に応じた時間的なずれが生じるため、前記距離を考慮して、記憶装置 MRYに記憶 する情報を補正すればよい。以下の説明においては、計測装置 60の計測結果をシ ヨット領域に対応付けて記憶した情報を適宜「第 2ログ情報」と称する。

[0093] 制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果が異常か否かを判別する（ステップ S A4)。そして、制御装置 CONTは、前記判別結果に基づいて、露光動作を制御する

[0094] ここで、計測装置 60の計測結果が異常であるとは、計測装置 60で計測される各項 目（比抵抗値、 TOC、異物、溶存気体濃度、シリカ濃度、生菌など)の計測値が許容 範囲外となり、液体 LQを介した露光処理及び計測処理を所望状態で行うことができ ない状況である場合を指す。例えば、液体 LQの比抵抗値が許容値（一例として、 25 °Cにおいて 18. 2Μ Ω ' cm)よりも小さい場合 (異常である場合）、液体 LQ中にナトリ ゥムイオン等の金属イオンが多く含まれてレ、る可能性がある。その金属イオンを多く 含んだ液体 LQで基板 P上に液浸領域 AR2を形成すると、液体 LQの金属イオンが 基板 P上の感光材を浸透して、その感光材の下に既に形成されているデバイスバタ ーン (配線パターン）に付着し、デバイスの動作不良を引き起こす等の不都合が生じ る可能性がある。また、液体 LQ中のイオンを個別に見ると、金属イオンが許容値 (一 例として 3ppt、より好ましくは lppt)よりも多く含まれる場合、ホウ素が許容値 (一例と して 3ppt、より好ましくは lppt)よりも多く含まれる場合、シリカが許容値 (一例として 1 ppt、より好ましくは 0. 75ppt)よりも多く含まれる場合、陰イオンが許容値 (一例とし て 400ppt)よりも多く含まれる場合には、上記と同様の汚染が生じ、デバイスの動作 不良を引き起こす等の不都合を生じる可能性がある。また、液体 LQ中の全有機体炭 素の値が許容値 (一例として、 5. Oppb,より好ましくは 1. Oppb)よりも大きい場合 (異 常である場合）、液体 LQの光透過率が低下している可能性がある。その場合、液体 LQを介した露光精度や、液体 LQを介した光計測部による計測精度が劣化する。具 体的には、液体 LQの光透過率が下がると基板 P上での露光量が変動し、基板 P上 に形成される露光線幅にばらつきが生じてしまう。また光透過率の低下により、液体し Qは光透過率低下分だけ多くの光エネルギーを吸収していることになるので、液体温 度が上昇する。この温度上昇に起因して、投影光学系 PLの焦点位置にばらつきが 生じてしまう。このように、液体 LQの光透過率の低下は露光精度の悪化を招く。そこ で、これらの事情を考慮して、液体 LQには所定の光透過率が要求され、これに対応 して全有機炭素 (TOC)の値が規定されている。一例として、液体 LQに要求される 光透過率は、液体 LQの厚さ lmmあたり 99%以上であり、これに対応して液体 LQに 必要とされる TOCは 1. Oppb以下である。また、液体 LQ中の微粒子又は気泡を含 む異物の量が許容値（一例として、大きさが 0. 1 /i m以上のものが lml中に 0. 1個、 より好ましくは 0. 02個）よりも多い場合 (異常である場合）、液体 LQを介して基板 P上 に転写されるパターンに欠陥が生じる可能性が高くなる。また、液体 LQ中の溶存酸 素及び溶存窒素を含む溶存気体 (溶存気体濃度）の値が許容値 (一例として、溶存 酸素の場合、 3ppb、より好ましくは lppb。溶存窒素の場合、一例として 3ppm)よりも 大きい場合 (異常である場合)、例えば供給口 12を介して基板 P上に供給された液 体 LQが大気開放されたときに、液体 LQ中の溶存気体によって液体 LQ中に気泡が 生成される可能性が高くなる。液体 LQ中に気泡が生成されると、上述同様、基板 P 上に転写されるパターンに欠陥が生じる可能性が高くなる。また、生菌の量が許容値 (一例として、 1. Ocfu/L、より好ましくは 0. lcfu/L)よりも大きい場合（異常である 場合)、液体 LQが汚染されて光透過率が劣化する。更に、生菌の量が多い場合、液 体 LQに接触する部材（ノズル部材 70、光学素子 2、基板ステージ PST、供給管 13、 回収管 23、 33等）が汚染する。また、レジストから溶出した PAG (Photo Acid Genera tor:光酸発生剤）が許容値 (一例として、 7. 4 X 10_¹³mol/cm²)よりも多い場合、ァ ミン類が許容値 (一例として、 3. 1 X 10— ¹³mol/cm²)よりも多い場合には、投影光 学系 PLの光学素子 2にウォーターマークが付着したり曇りを生じたりする。

[0095] 液浸露光中（液体 LQの供給中）において、計測装置 60の計測結果が異常でない と判断したとき、制御装置 CONTは、液浸露光動作を継続する（ステップ SA5)。一 方、液浸露光中（液体 LQの供給中）において、計測装置 60の計測結果が異常であ ると判断したとき、制御装置 CONTは、露光動作を停止する（ステップ SA6)。このと き、制御装置 CONTは第 1バルブ 13Bを駆動して供給管 13の流路を閉じ、液体 LQ の供給を停止することもできる。また、露光動作を停止した後、基板 P上の残留した液 体 LQをノズノレ部材 70、第 1液体回収機構 20を用いて回収してもよい。この場合、回 収した液体 LQは液体供給部 11に戻さずに破棄し、新規の液体 LQを液体供給部 1 1に注入し、液体 LQ全体を置換するようにしてもよい。更に、基板 P上に残留した液 体 LQを回収した後、基板 Pを基板ステージ PSTより搬出（アンロード）してもよい。こう することにより、異常な液体 LQを介した露光処理を継続してしまうことに起因して不 良ショット（不良基板）が多量に形成されてしまう等の不都合を防止することができる。

[0096] また、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果（モニタ情報）を、報知装置 IN Fで報知する (ステップ SA7)。例えば液体 LQ中に含まれてレ、る TOCゃ溶存気体濃 度の時間経過に伴う変動量に関する情報や、複数のショット領域 S1〜S24のうちあ るショット領域（例えばショット領域 S15)を露光しているときの液体 LQ中に含まれて レ、る TOCゃ溶存気体濃度に関する情報を、表示装置を含んで構成されている報知 装置 INFで表示することができる。また、計測装置 60の計測結果が異常であると判 断したとき、制御装置 CONTは、報知装置 INFで警報 (警告）を発するなど、計測結 果が異常である旨を報知装置 INFで報知することができる。また、計測装置 60が供 給管 13に沿った複数の位置に同一種類の計測器を有する場合、制御装置 CONT は、それらの計測器の計測結果に基づいて、どの区間で異常が発生しているかを特 定すること力 Sできる。そして、ある区間で異常が発生している旨を報知装置 INFで報 知して当該区間の調査を促すことができ、不具合力 の早期回復を図ることができる また、上述したように、液体供給部 11は、液体改質部材及び液体改質装置をそれ ぞれ有し、液体 LQの水質 (性質又は成分)を調整するための複数の調整装置 (純水 製造器 161、超純水製造器 162、脱気装置 173、フィルタ 174等）を備えている。制 御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果に基づいて、複数の調整装置のうちから 少なくとも一つの調整装置を特定し、その特定された調整装置に関する情報を報知 装置 INFで報知することができる。例えば、計測装置 60のうち D〇計又は DN計の計 測結果に基づいて、溶存気体濃度が異常であると判断した場合、制御装置 CONT は、複数の調整装置のうち例えば脱気装置 173の脱気フィルタや脱気ポンプのメン テナンス（点検 ·交換)を促す内容の表示を報知装置 INFで表示 (報知）する。また、 計測装置 60のうち比抵抗計の計測結果に基づいて、液体 LQの比抵抗値が異常で あると判断した場合、制御装置 CONTは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装 置のイオン交換膜のメンテナンス（点検 ·交換)を促す内容の表示を報知装置 INFで 表示 (報知）する。また、計測装置 60のうち比抵抗計の計測結果に基づいて、液体し Qの比抵抗値が異常であると判断した場合、制御装置 CONTは、複数の調整装置 のうち例えば純水製造装置 16のイオン交換膜のメンテナンス（点検 ·交換)を促す内 容の表示を報知装置 INFで表示（報知）する。また、計測装置 60のうち TOC計の計 測結果に基づいて、液体 LQの全有機体炭素が異常であると判断した場合、制御装 置 CONTは、複数の調整装置のうち例えば純水製造装置 16の UVランプのメンテナ ンス（点検'交換)を促す内容の表示を報知装置 INFで表示（報知）する。また、計測 装置 60のうちパーティクルカウンタの計測結果に基づいて、液体 LQ中の異物（微粒 子、気泡）の量が異常であると判断した場合、制御装置 CONTは、複数の調整装置 のうち例えばフィルタ 174あるいは純水製造装置 16のパーティクルフィルタのメンテ ナンス（点検 ·交換)を促す内容の表示を報知装置 INFで表示 (報知）する。また、計 測装置 60のうち生菌分析器の分析結果に基づいて、液体 LQ中の生菌の量が異常 であると判断した場合、制御装置 CONTは、複数の調整装置のうち例えば純水製造 装置 16の UVランプのメンテナンス（点検 ·交換)を促す内容の表示を報知装置 INF で表示（報知）する。また、計測装置 60のうちシリカ計の計測結果に基づいて、液体 LQ中のシリカ濃度が異常であると判断した場合、制御装置 CONTは、複数の調整 装置のうち例えば純水製造装置 16のシリカ除去用フィルタのメンテナンス（点検-交 換）を促す内容の表示を報知装置 INFで表示（報知）する。また、制御装置 CONTは 、液体 LQの水質 (性質又は成分）の状態に応じてバルブ 18Bを制御し、液体 LQの 循環を停止することもできる。この場合、制御装置 CONTは、汚染された液体 LQを 全て回収'廃棄し、新規の液体 LQを液体供給部 11に注入して、系内の液体 LQを 新たなものに置換するように制御してもよレ、。

[0098] また、制御装置 CONTは、液体 LQの異常が生じたと判断した場合でも、露光動作 を継続することができる。そして、例えばショット領域 S 15を露光しているときの、計測 装置 60のパーティクルカウンタの計測結果が異常であると判断したとき、制御装置 C ONTは、そのショット領域 S 15に対応付けて、パーティクルカウンタの計測結果が異 常であった旨を第 2ログ情報として記憶装置 MRYに記憶する。そして、全てのショット 領域 S1〜S24を露光した後、記憶装置 MRYで記憶した第 2ログ情報に基づいて、 制御装置 CONTは、液体 LQの異常（異物の存在）に起因してパターン転写不良が 生じている可能性のあるショット領域 S 15を、取り除いたり、あるいは次の重ね合わせ 露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。また、ショット領域 S 15を検査し、形成されたパターンに異常がない場合には、ショット領域 S15を取り除 くことなぐそのショット領域 S 15を使ったデバイス形成を継続する。あるいは、制御装 置 CONTは、そのショット領域 S15に対応付けて、パーティクルカウンタの計測結果 が異常であった旨を報知装置 INFで報知するようにしてもよい。このように、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果をモニタ情報としてリアルタイムに報知装置 INF で表示する構成の他に、ログ情報を報知装置 INFで表示することも可能である。

[0099] また、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果に基づレ、て、露光動作を制御 することもできる。例えば、上述したように、基板 Pの露光前において、露光光 ELの照 射量 (照度）が光計測部 600を使って計測され (ステップ SA1)、その計測結果に基 づいて露光光 ELの照射量 (照度）が最適に設定 (補正)された後、露光動作が開始 される力 例えば、基板 Pの露光中に、液体 LQ中の TOCが変動することに起因して 、液体 LQの光透過率が変動する可能性がある。液体 LQの光透過率が変動すると、 基板 P上での露光量 (積算露光量）に変動が生じ、その結果、ショット領域に形成され るデバイスパターンの露光線幅にばらつきが生じる等の不都合が生じる可能性があ る。そこで、液体 LQ中の T〇Cとそのときの液体 LQの光透過率との関係を予め求め て記憶装置 MRYに記憶しておき、制御装置 CONTは、前記記憶情報と、計測装置 60 (TOC計 61)の計測結果とに基づいて、露光量を制御することで、上記不都合を 防止できる。すなわち、制御装置 CONTは、液体 LQ中の TOCの変動に応じた光透 過率を前記記憶情報に基づいて導出し、基板 Pに到達する露光量を一定にするよう に制御する。 TOC計 61で計測される TOCの変化に応じて、基板 P上での露光量を 制御することで、基板内（ショット間）、あるいは基板間での露光量が一定となり、露光 線幅のばらつきを抑制することができる。

なお、 TOCと液体 LQの光透過率との関係は、光計測部 600を使った液体 LQを介 した計測処理により求めることができる。本実施形態においては、露光光 ELの光源と してレーザを用いているため、 1パルスあたりのエネルギー（光量）を制御する、あるい はパルス数を制御する等の方法を用いて、基板 P上での露光量を制御することがで きる。あるいは、基板 Pの走査速度を制御することで、基板 P上での露光量を制御す ることもできる。なお、光計測部 600を使った計測動作 (ステップ SA1)は、露光シー ケンス中、所定時間間隔毎あるいは所定処理基板枚数毎に行われ、上述した露光 量の補正制御は、上記露光シーケンス中の計測動作間に行われるものであり、計測 動作毎にリセットされる。

以上説明したように、液体 LQの性質及び成分のうち少なくともいずれか一方を計 測する計測装置 60を設けたことにより、その計測結果に基づいて、液浸領域 AR2を 形成するための液体 LQが所望状態であるか否か（異常か否か）を判別することがで きる。そして、計測装置 60の計測結果が異常である場合には、液体 LQを所望状態 にするための適切な処置を迅速に施したり、露光動作を制御することで、露光精度の 劣化を防止することができる。また、計測装置 60の計測結果に基づいて液体 LQを 所望状態にすることで、液体 LQを介した計測部材及び光計測部を使った計測処理 の精度を維持することができる。

[0101] 例えば比抵抗計 64の計測結果に基づいて、液体 LQの比抵抗値が異常であると判 断した場合には、その比抵抗値を所望値にするための適切な処置 (イオン交換膜の メンテナンス等）を迅速に施すことで、デバイスの動作不良が発生する等の不都合を 防止できる。同様に、 TOC計 61の計測結果に基づいて、液体 LQの全有機体炭素 の値が異常であると判断した場合には、その全有機体炭素の値を所望値にするため の適切な処置 (UVランプのメンテナンス等）を迅速に施すことで、良好な露光精度及 び計測精度を維持することができる。また、パーティクルカウンタ 62の計測結果に基 づいて、液体 LQ中の異物の量が異常であると判断した場合には、その異物の量を 所望値にするための適切な処置 (パーティクルフィルタのメンテナンス等）を迅速に施 すことで、転写されるパターンに欠陥が生じる等の不都合の発生を防止することがで きる。また、 DO計 63 (あるいは DN計）の計測結果に基づいて、液体 LQ中の溶存酸 素（溶存窒素）の値が異常であると判断した場合には、その溶存酸素 (溶存窒素）の 値を所望値にするための適切な処置 (脱気ポンプのメンテナンス等）を迅速に施すこ とで、気泡の発生を防ぎ、転写されるパターンに欠陥が生じる等の不都合の発生を 防止すること力 Sできる。同様に、生菌分析器の分析結果に基づいて、その生菌の量 を所望値にするための適切な処置を迅速に施すしたり、シリカ計の計測結果に基づ いて、シリカ濃度の値を所望値にするための適切な処置を施すことで、液体 (純水） の水質を維持でき、液体 LQを介した露光精度及び計測精度を維持することができる

[0102] ところで、基板 Pの液浸露光中において、第 1液体回収機構 20が液体 LQを回収し きれずに、液体 LQが第 1回収口 22よりも外側に流出する可能性がある。また、第 1液 体回収機構 20に何らかの異常が生じて液体回収動作不能となった場合や、液体供 給機構 10に何らかの異常が生じて誤作動し、大量に液体 LQが供給されてしまって 第 1液体回収機構 20だけでは液体 LQを回収しきれない状況が発生する可能性もあ る。その場合、第 2液体回収機構 30は、第 1液体回収機構 20で回収しきれずに第 1 回収口 22よりも外側に流出した液体 LQを第 2回収口 32を介して回収する。図 6Aの 模式図に示すように、第 1液体回収機構 20が液体 LQを回収しきれているときは、第 2ノズノレ部材 80の第 2回収口 32からは液体 LQは回収されず、気体（空気）のみが回 収される。一方、図 6Bの模式図に示すように、第 1液体回収機構 20が液体 LQを回 収しきれず、第 1回収口 22よりも外側に液体 LQが流出したとき、第 2ノズル部材 80の 第 2回収口 32からは、液体 LQとともにその周囲の気体も一緒に（嚙み込むようにして )回収される。第 2液体回収機構 30を設けたことにより、基板 P上（基板ステージ PST 上）からの液体 LQの流出を防止することができる。したがって、流出した液体 LQに 起因する機械部品（部材)等の鯖びや駆動系（周辺機器)の漏電の発生、あるいは流 出した液体 LQの気化による基板 Pの置かれている環境変動 (湿度変動等）を防止す ること力 Sでき、露光精度及び計測精度の劣化を防止することができる。また、第 2液体 回収機構 30は常時駆動されており、回収動作（吸引動作）を常時行っているため、 液体 LQを確実に回収することができる。

[0103] 本実施形態においては、第 1液体回収機構 20は液体 LQのみを回収するため、液 体 LQを回収するときに大きな振動を生じない構成となっている。一方、第 2液体回収 機構 30は、液体 LQをその周囲の気体とともに回収する構成であって、第 2液体回収 機構 30の第 2回収口 32から液体 LQを回収するとき、その液体 LQの周囲の気体も 一緒に（嚙み込むようにして）回収した場合、回収した液体 LQが液滴状となって回収 流路ゃ回収管の内壁に当たり、第 2ノズル部材 80で振動が発生する可能性がある。 第 2ノズノレ部材 80で振動が発生すると、その振動がメインコラム 1の下側段部 8を介し て第 1ノズノレ部材 70に伝達され、第 1ノズル部材 70に接触する液体 LQの液浸領域 AR2を振動させ、その液浸領域 AR2に接触する基板 Pや基板ステージ PSTを振動 させる可能性がある。

また、上述したように、防振装置 47によって第 2ノズル部材 80と投影光学系 PLとは 振動的に分離されているものの、第 2ノズル部材 80で発生した振動が投影光学系 P Lを振動させ、投影光学系 PL及び液体 LQを介した結像特性が劣化する可能性があ る。また、第 2ノズル部材 80で発生した振動により、液浸領域 AR2の液体 LQが振動 し、その振動によって結像特性が劣化する可能性もある。

[0104] 本実施形態においては、液浸露光中及び液体 LQを介した計測動作中（ステップ S Al)において、第 2液体供給機構 30が液体 LQを回収したか否かは、検出装置 90 によって常時検出（モニタ）されている。検出装置 90の検出結果は制御装置 CONT に出力され、制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結果（モニタ情報）を記憶装置 MRYに記憶する（ステップ SA8)。

[0105] 制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結果を時間経過に対応付けて記憶装置 MRYに記憶する。制御装置 CONTは、例えばタイマー 13Tの出力に基づいて、第 1バルブ 13Bが供給管 13の流路を開けたときを時間経過の計測開始点（基準）とし て、検出装置 90の検出結果を時間経過に対応付けて記憶装置 MRYに記憶するこ とができる。以下の説明においては、検出装置 90の検出結果を時間経過に対応付 けて記憶した情報を適宜「第 3ログ情報」と称する。

[0106] また、制御装置 CONTは、検出装置 90の計測結果を、露光されるショット領域 S1 〜S24に対応付けて記憶装置 MRYに記憶する。制御装置 CONTは、例えば基板 ステージ PSTの位置計測を行うレーザ干渉計 44の出力に基づいて、レーザ干渉計 44によって規定される座標系でのショット領域 S1〜S24の位置情報を求め、位置情 報を求められたショット領域を露光しているときの検出装置 90の検出結果を、ショット 領域に対応付けて記憶装置 MRYに記憶することができる。なお、第 2回収口 32を介 して基板 P上（ショット領域上）の液体 LQが回収される時点と、その回収された液体 L Qが回収管 23を流れて検出装置 90で検出される時点とでは、検出装置 90の検出領 域 (透過窓 93、 94の位置に相当）と第 2回収口 32との距離に応じた時間的なずれが 生じるため、前記距離を考慮して、記憶装置 MRYに記憶する情報を補正すればよ レ、。以下の説明においては、検出装置 90の検出結果をショット領域に対応付けて記 憶した情報を適宜「第 4ログ情報」と称する。

[0107] また、検出装置 90は、第 2液体回収機構 30による単位時間あたりの液体回収量を 検出すること力 Sできる。制御装置 CONTは、検出装置 90で検出した前記単位時間あ たりの液体回収量に関する情報を記憶装置 MRYに記憶する。また、前記単位時間 あたりの液体回収量に関する情報は、時間経過に対応付けて上記第 3ログ情報とし て記憶することもできるし、ショット領域に対応付けて上記第 4ログ情報として記憶する こともできる。 [0108] 第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したか否力を検出する検出装置 90を設け たことにより、その計測結果に基づいて、液浸露光を行っているときの状態が所望状 態であるか否力を判別することができる。すなわち、制御装置 CONTは、検出装置 9 0の検出結果に基づいて、基板 P (ショット領域）を露光しているときに、第 2液体回収 機構 30の液体回収動作に伴って振動が発生したか否かを判別することができる。振 動が発生している状態でマスク Mのパターン像を露光されたショット領域のパターン 転写精度は劣化している可能性が高い。そこで、制御装置 CONTは、検出装置 90 の検出結果に基づいて、不良ショット（不良基板）を製造しないようにするためや、良 好な露光精度及び計測精度を維持するためのの適切な処置を施すことができる。

[0109] 制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結果に基づいて、第 2液体回収機構 30が 液体 LQを回収したか否かを判別する (ステップ SA9)。そして、制御装置 CONTは、 前記判別結果に基づいて、露光動作を制御する。具体的には、液浸露光中（液体 L Qの供給中）において、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収していないと判断した とき、制御装置 CONTは、液浸露光動作を継続する (ステップ SA5)。一方、液浸露 光中（液体 LQの供給中）において、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したと判 断したとき、制御装置 CONTは、露光動作を停止する (ステップ SA6)。また、露光動 作を停止した後、基板 Pを基板ステージ PSTより搬出（アンロード）してもよい。こうす ることにより、第 2液体回収機構 30の液体回収動作に伴って振動が発生している状 態で露光処理を継続してしまうことに起因して不良ショット（不良基板）が多量に形成 されてしまう等の不都合を防止することができる。

[0110] あるいは、制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結果に基づいて、第 2液体回 収機構 30が液体 LQを回収したと判断したとき、例えば液体供給機構 10からの液体 供給を停止するようにしてもよい。第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したときは、 液体 LQが流出している可能性が高いので、その場合においては、液体供給機構 10 からの液体供給を停止することで、液体 LQの流出を防止することができる。あるいは 、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したと判断したとき、制御装置 CONTは、例 えば基板ステージ PSTを駆動するァクチユエータ（リニアモータ）をはじめとする電気 機器に対する電力供給を停止するようにしてもよい。第 2液体回収機構 30が液体 LQ を回収したときは、液体 LQが流出している可能性が高いので、その場合においては 、電気機器への電力供給を停止することで、流出した液体 LQが電気機器にかかつ ても、漏電の発生を防止することができる。

[0111] また、制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結果（モニタ情報）を、報知装置 IN Fで報知する (ステップ SA7)。例えば、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収した 旨を、警報装置を含んで構成されている報知装置 INFから警報 (警告）を発するよう にしてもよい。あるいは、第 2液体回収機構 30による単位時間あたりの液体回収量に 関する情報や、複数のショット領域 S1〜S24のうちあるショット領域 (例えばショット領 域 S15)を露光しているときに第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したか否かに関 する情報を、表示装置を含んで構成されてレ、る報知装置 INFで表示することができ る。

また、検出装置 90は、第 2液体回収機構 30による単位時間あたりの液体回収量を 検出可能であるため、報知装置 INFは、前記液体回収量を表示することもできる。

[0112] また、制御装置 CONTは、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したと判断した 場合でも、露光動作を継続することができる。そして、例えばショット領域 S15を露光 しているときに、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したと判断したとき、制御装置 CONTは、そのショット領域 S15に対応付けて、第 2液体回収機構 30が液体 LQを 回収したことを第 4ログ情報として記憶装置 MRYに記憶する。そして、全てのショット 領域 SI〜S24を露光した後、記憶装置 MRYで記憶した第 4ログ情報に基づレ、て、 制御装置 CONTは、第 2液体回収機構 30の液体回収（振動の発生）に起因してパタ ーン転写不良が生じている可能性のあるショット領域 S15を、取り除いたり、あるいは 次の重ね合わせ露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。ま た、ショット領域 S 15を検査し、形成されたパターンに異常がない場合には、ショット 領域 S15を取り除くことなぐそのショット領域 S15を使ったデバイス形成を継続する。 あるいは、制御装置 CONTは、そのショット領域 S 15に対応付けて、そのショット領域 S15を露光したときに第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収した旨を報知装置 INF で報知するようにしてもよレ、。このように、制御装置 CONTは、検出装置 90の検出結 果をモニタ情報としてリアルタイムに報知装置 INFで表示する構成の他に、ログ情報 を報知装置 INFで表示することも可能である。

[0113] また、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収した場合でも露光動作を継続する場 合において、基板 P上に設定された複数のショット領域 S1〜S24のうち第 1のショット 領域 (例えばショット領域 S15)を露光中に、検出装置 90が第 2液体回収機構 30によ る液体回収を検出したとき、検出装置 90が液体 LQを検出しなくなるまで待った後、 第 1のショット領域（S15)の次の第 2のショット領域（S16)を露光するとよレ、。 1つのシ ヨット領域に対する露光光 ELの照射時間（例えば数百ミリ秒）対して、第 2液体回収 機構 30が液体 LQを回収している時間、すなわち振動が生じている時間が長い場合 (例えば数秒）、複数のショット領域を連続して露光すると、振動が発生している状態 でそれら複数のショット領域が露光されてしまうこととなる。そこで、第 1のショット領域 の露光後に待ち時間を設け、検出装置 90が第 2液体回収機構 30により回収される 液体を検出しなくなるまで待った後（振動がおさまるまで待った後）、ショット領域に対 する露光動作を再開することで、不良ショットの発生を抑制することができる。なお、 例えば第 2ノズノレ部材 80に加速度センサ（振動センサ）を設けておき、第 1のショット 領域を露光後、振動センサの検出値が許容値以下になるのを待った後、第 2のショッ ト領域を露光するようにしてもょレ、。

[0114] 基板 Pの液浸露光が終了した後、制御装置 CONTは、液体供給機構 10による供 給口 12を介した液体 LQの供給を停止する。そして、第 1液体回収機構 20の第 1回 収ロ 22、及び第 2液体回収機構 30の第 2回収口 32を介して、基板 P上や基板ステ ージ PST上に残留した液体 LQを回収する。そして、基板 P上の液体 LQの回収動作 を終了した後、露光処理を終えた基板 Pは基板ステージ PSTよりアンロードされる（ス テツプ SA10)。

[0115] 液浸露光終了後においては、制御装置 CONTは、第 1バルブ 13Bを使って供給 管 13の流路を閉じた状態で、第 3バルブ 9Bを駆動して接続管 9の流路を開ける。こう することにより、温調装置 17を含む液体供給部 11から供給管 13に流入した液体 LQ は接続管 9を介して回収管 23に流れ、液体供給不要時においては、液体供給部 11 力 送出された液体 LQは基板 P上に供給されずに、回収管 23を介して液体回収部 21に回収される。 [0116] そして、露光処理済みの基板 Pを基板ステージ PSTよりアンロードした後、露光処 理されるべき新たな基板 Pが基板ステージ PSTにロードされる。そして、上述した露 光シーケンスが繰り返される。記憶装置 MRYには、上述した第 1〜第 4ログ情報が蓄 積及び保存される。

[0117] 上述したように、記憶装置 MRYには、液体 LQの性質又は成分 (水質）に関する第 1、第 2ログ情報、及び第 2液体回収機構 30の液体回収動作（回収状況）に関する第 3、第 4ログ情報が記憶されている。これらログ情報を用いて、露光不良（エラー）の解 析ゃ、露光装置 EXの管理を行うことができる (ステップ SA11)。

[0118] 例えば、第 1、第 2ログ情報に基づいて、液体供給部 11を構成する各調整装置 (液 体改質部材及び液体改質装置）を最適なタイミングでメンテナンス（点検'交換)する こと力 Sできる。また、第 1、第 2ログ情報に基づいて、各調整装置に応じた点検'交換 の頻度を最適に設定できる。例えば、第 1ログ情報より、パーティクルカウンタの計測 値 (異物の量）が時間経過に伴って悪化している場合、時間経過に伴う計測値の変 化の度合いに基づいて、パーティクルフィルタの最適な交換時期（交換頻度）を予測 し設定すること力 Sできる。また、第 1ログ情報より、使用するパーティクルフィルタの性 能を最適に設定することができる。例えば、パーティクルカウンタの計測値が時間経 過に伴って急速に悪化している場合には、高性能なパーティクルフィルタを使用し、 大きく変動しなレ、場合には、比較的低性能な（安価な)パーティクルフィルタを使用し てコストダウンを図ることができる。

[0119] このように、第 1、第 2ログ情報に基づいて露光装置 EXを管理することで、過剰に（ 不必要に)メンテナンスを行って露光装置の稼働率を低下させてしまったり、逆にメン テナンスを怠って所望状態の液体 LQを供給できなくなってしまうといった不都合の 発生を防止することができる。

[0120] また、第 1ログ情報は、時間経過に対応付けた水質情報であるため、どの時点から 水質が悪化した力 ^特定することができる。したがって、露光不良の発生原因を時間 経過に対応付けて解析することができる。

[0121] また、第 1、第 2ログ情報を用いて、露光不良 (パターン欠陥)等の不具合 (エラー） の原因の解析を行うことができる。具体的には、基板 Pを露光後、その後工程である 検査工程で基板 Pを検査したとき、検査結果と第 1、第 2ログ情報とを照合'解析する ことで、不具合原因の解析及び特定を行うことができる。例えば、特定ロットあるいは 特定ショット領域に露光不良 (パターン欠陥）が多く発生している場合において、第 2 ログ情報を参照し、そのロット（あるいはショット領域）を露光してレ、るときのパーテイク ルカウンタの計測値が異常値を示している場合には、パターン欠陥の原因が異物（ 微粒子、気泡）であると解析することができる。このように、第 1、第 2ログ情報に基づ いて、パターン欠陥と異物との相関関係を解析することで、不具合 (パターン欠陥）の 原因を特定することができる。そして、その解析結果に基づいて、パターン欠陥を発 生させなレ、ように、パーティクルフィルタや脱気フィルタを交換するなどの適切な処置 を講ずることができる。同様に、ログ情報を参照し、デバイス動作不良と比抵抗値との 相関関係、光計測部による液体 LQの光透過率計測値と TOCとの相関関係などを解 析することで、各種不具合の原因を特定することができる。

[0122] また、制御装置 CONTは、第 1、第 2ログ情報に基づいて、露光動作及び計測動作 を制御する。例えば、第 1ログ情報に基づいて、 TOCの値が時間経過に伴って除々 に悪化していると判断した場合、露光装置 EXは、第 1ログ情報として記憶されている TOCの時間経過に応じた値 (変化量）に基づいて、露光量を時間経過に応じて制御 することで、基板 P間での露光量を一定にし、露光線幅のばらつきを低減することが できる。露光量を制御する場合には、上述同様、 1パルスあたりのエネルギー（光量） を制御する、ノ^レス数を制御する、基板 Pの走査速度を制御するなどの方法を採用 することが可能である。

[0123] また、第 3、第 4ログ情報を用いることによつても、露光不良（線幅ばらつき）等の不 具合 (エラー）の原因の解析を行うことができる。第 2液体回収機構 30による液体回 収に伴って振動が発生すると、パターンの露光線幅にばらつき（基板内線幅ばらつき 及びショット内線幅ばらつきを含む）が生じやすくなる。そこで、具体的には、基板 Pを 露光後、その後工程である検查工程で基板 Pを検査したとき、検查結果と第 3、第 4口 グ情報とを照合'解析することで、不具合原因の解析及び特定を行うことができる。例 えば、特定ロットあるいは特定ショット領域に露光不良 (線幅ばらつき）が多く発生して レ、る場合において、第 4ログ情報を参照し、そのロット（あるいはショット領域）を露光し ているときに、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収している場合には、パターン欠 陥の原因が第 2液体回収機構 30による液体回収に伴って発生した振動であると解 析すること力 Sできる。このように、第 3、第 4ログ情報として記憶されている検出装置 90 の検出結果（第 2液体回収機構 30の液体回収状況）と線幅変化との相関関係を解 析することで、第 2液体回収機構 30による液体回収動作の露光精度への影響を求め 、不具合 (線幅ばらつき）の原因を特定することができる。

[0124] また、第 2液体回収機構 30による液体回収に伴って振動が発生すると、マスク M ( マスクステージ MST)と基板 P (基板ステージ PST)との同期移動精度、あるいは投 影光学系 PLの液体 LQを介した像面と基板 P表面との位置合わせ精度（フォーカス 精度）が劣化する。したがって、第 2液体回収機構 30の液体回収動作（回収状況）に 関する情報を第 3、第 4ログ情報として記憶しておき、検出装置 90の検出結果 (第 2 液体回収機構 30の液体回収状況）と同期移動精度及びフォーカス精度との相関関 係を解析することで、第 2液体回収機構 30による液体回収動作の露光精度への影 響を求め、不具合（同期移動精度、フォーカス精度の劣化）の原因を特定することが できる。

[0125] そして、その解析結果に基づいて、線幅ばらつき等を発生させないように、具体的 には第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収しないように、液体供給機構 10による単 位時間あたりの液体供給量を変更する、第 1液体回収機構 20による単位時間あたり の液体回収量を変更する、及び基板 Pの移動速度（走査速度）を変更する等の適切 な処置を講ずることができる。

[0126] また、第 3ログ情報は、時間経過に対応付けた第 2液体回収機構 30の液体回収動 作に関する情報であるため、どの時点で第 2液体回収機構 30により液体 LQが回収 された力、を特定することができる。したがって、露光不良の発生原因を時間経過に対 応付けて解析することができる。

[0127] また、上述したように、第 2ログ情報及び第 4ログ情報に基づいて、特定ショット領域 を露光中に、液体 LQが異常であったり、第 2液体回収機構 30が液体回収を行って レ、ると判断した場合には、制御装置 CONTは、その特定ショット領域を取り除いたり、 次の重ね合わせ露光のときは露光しないようにする等の処置を施すことができる。あ るいは、制御装置 CONTは、検査工程を行う検査装置に、前記特定ショット領域の 検査を、通常時よりも詳細に行う旨の指示を発することもできる。

[0128] また、上述したように、第 2液体回収機構 30の液体回収状況と線幅変化との相関関 係、あるいは同期移動精度'フォーカス精度との相関関係を解析することで、第 2液 体回収機構 30による液体回収動作の露光精度 (パターン転写精度）への影響を求 めることができる。そのため、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したときの基板 P 上へのパターン転写精度を予め求めることができる。更に、第 2液体回収機構 30によ る単位時間あたりの液体回収量に応じて、パターン転写精度の劣化の度合いが変動 するため、前記液体回収量に応じたパターン転写精度を予め求めることができる。そ して、その第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したときのパターン転写精度に関 する情報を予め記憶装置 MRYに記憶させておくことにより、制御装置 CONTは、検 出装置 90の検出結果と、記憶装置 MRYに記憶してある前記記憶情報とに基づレ、て 、第 2液体回収機構 30が液体 LQを回収したときにマスク Mのパターンを転写された 基板 P上のショット領域のパターン転写精度を予測することができる。そして、制御装 置 CONTは、予測した結果を報知装置 INFで報知することができる。これにより、そ の基板 Pの露光後において、前記予測したパターン転写精度が許容値以上であって 不良ショットと予測される場合には、検査工程を経ることなぐその不良ショットを取り 除く等の処置を施すことができる。

[0129] なお、上述した実施形態において、例えば液体 LQ中の生菌の成分を計測したい 場合には、供給される液体 LQを所定のタイミングでサンプリングし、露光装置 EXとは 別に設けられた計測装置 (分析装置)を使って、液体 LQを計測 (分析)してもよい。ま た、微粒子や気泡、溶存酸素などを計測する場合にも、インライン方式とせずに、液 体 LQを所定のタイミングでサンプリングし、露光装置 EXとは別に設けられた計測装 置で計測するようにしてもよい。あるいは、図 2に示す実施形態において、例えば分 岐管 61K〜63Kにバルブを設けておき、バルブを操作することで供給管 13を流れる 液体 LQを所定のタイミングで計測装置 60に流入させ、液体 LQを間欠的に計測する ようにしてもよい。一方、供給管 13を流れる液体 LQを計測装置 60に常時供給して連 続的に計測することで、計測装置 60による計測の安定化を図ることができる。 [0130] なお、上述した実施形態において、分岐管 61K、 62Κ、 63Κ、 64Κは、液体供給 部 11と第 1ノズノレ部材 70との間の供給管 13に接続されており、計測装置 60は、供 給管 13から分岐した液体 LQを計測する構成であるが、その場合、分岐管を可能な 限りノズノレ部材 70の近傍 (供給口 12の近傍）に設けることが好ましい。

[0131] なお、上述した実施形態においては、分岐管 61Κ、 62Κ、 63Κ、 64Κは、供給管 1 3を流れる液体 LQをサンプリングするサンプリングポートとして機能し、計測装置 60 は、温調装置 17と第 1ノズノレ部材 70との間の供給管 13の途中から分岐流路によつ てサンプリングされた液体 LQを計測してレ、るが、第 1ノズノレ部材 70の例えば供給口 12近傍にサンプリングポートを取り付け、計測装置 60は供給口 12近傍を流れる液 体 LQを計測するようにしてもよい。あるいは、サンプリングポートは、純水製造装置 1 6と温調装置 17との間、温調装置 17の下流側直後に設けるようにしてもよい。あるい は、接続管 9にサンプリングポートを設け、計測装置 60は、接続管 9を流れる液体 LQ を計測するようにしてもよい。

[0132] 更に、図 7に示すように、計測装置 60'は、第 1液体回収機構 20により回収される 液体 LQを計測するようにしてもよい。図 7において、計測装置 60'の計測器 65は、 第 1液体回収機構 20の回収管 23の途中から分岐された分岐管 65Κに接続している 。すなわち、図 7に示す例では、計測装置 60'のサンプリングポートは回収管 23に設 けられている。計測器 65は、基板 Ρに接触した液体 LQを計測することとなる。基板!³ に接触した液体 LQ中には、基板 Ρ上に設けられたフォトレジストやトップコートと呼ば れる保護膜からの溶出物が含まれている可能性がある。計測器 65は、これら溶出物 を含む液体 LQの性質及び成分を計測することができる。また、制御装置 CONTは、 計測器 65の計測結果を、時間経過あるいはショット領域に対応付けたログ情報として 記憶装置 MRYに記憶することができる。

[0133] 例えば、制御装置 CONTは、前記ログ情報に基づいて、時間経過に伴う溶出物の 変動量を求めることができる。そして、その変動量が時間経過に伴って著しく増大し ている場合には、フォトレジストが液体 LQに対して可溶性であると判断することができ る。また、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果 (あるいはログ情報）に基づ いて、回収された液体 LQの酸性度を求めることができる。酸性度の高い液体 LQは、 回収管 23などその液体 LQに接触する部材の腐食 (鯖び)を引き起こす。そこで、制 御装置 CONTは、回収された液体 LQの性質又は成分の計測結果（ログ情報）を例 えば報知装置 INFで報知し、使用するフォトレジストの種類の再検討 (変更）を促す 等の処置を行うことができる。

[0134] また、計測器 65は、第 1回収口 22に設けられた多孔体 22Pを介した液体 LQを計 測することとなるので、多孔体 22Pや回収管 23に付着している不純物（生菌など）を 計測することもできる。多孔体 22P等に不純物が付着している状態で、液浸露光処 理を行った場合、多孔体 22Pに付着してレ、る不純物が基板 P上に形成されてレ、る液 浸領域 AR2中に混入し、露光精度が劣化する不都合が生じる可能性がある。そこで 、制御装置 CONTは、回収された液体 LQの性質又は成分の計測結果（ログ情報） を例えば報知装置 INFで報知し、多孔体 22Pの交換又は洗浄を促す等の処置を行 うことができる。

[0135] また、図 7に示すように、計測装置 60' 'を基板ステージ PSTに設けるようにしてもよ レ、。図 7において、計測装置 60 ' 'は、基板ステージ PSTに埋設された計測器 66と、 基板ステージ PSTの上面 51に設けられたサンプリングポート（孔） 67とを備えている 。計測器 66で液体 LQを計測する際には、投影光学系 PLの像面側に液体 LQの液 浸領域 AR2を形成し、液浸領域 AR2と基板ステージ PSTとを相対移動し、液浸領 域 AR2をサンプリングポート 67上に配置し、サンプリングポート 67に液体 LQを流入 させる。計測器 66は、サンプリングポート 67を介して取得した液体 LQを計測する。

[0136] ところで、制御装置 CONTは、液浸領域 AR2を形成する液体 LQに接触する各部 材に対して、液体供給機構 10より機能液 LKを供給し、それら部材を洗浄することが できる。例えば液体 LQ中に生菌の量が多く含まれている等、液体 LQが所望状態で はなく汚染していると、その液体 LQに接触する各部材、具体的には、第 1ノズル部材 70の液体接触面 70A、第 2ノズノレ部材 80の液体接触面 80A、第 1ノズノレ部材 70の 内部流路である供給流路 14及び第 1回収流路 24、第 2ノズル部材 80の内部流路で ある第 2回収流路 34、第 1ノズノレ部材 70に接続する流路形成部材としての供給管 13 、回収管 23、第 2ノズル部材 80に接続する回収管 33、光学素子 2の液体接触面 2A 、基板ステージ PSTの上面 51、基板ステージ PST上の計測部材 300及び光計測部 400、 500、 600等が汚染する可能性がある。そして、前記部材が汚染すると、液体 供給部 11より清浄な液体 LQを供給したとしても、その部材に接触することで液体 LQ は汚染され、その汚染された液体 LQで液浸領域 AR2が形成されると、液体 LQを介 した露光精度及び計測精度の劣化を招く。

[0137] そこで、制御装置 CONTは、計測装置 60の計測結果に基づいて、例えば生菌の 量が許容値よりも多い場合、殺菌作用を有する機能液 LKを、液体供給機構 10の一 部を構成する機能液供給装置 (洗浄装置） 120より前記各部材に対して供給すること で、前記各部材を洗浄する。

[0138] 本実施形態においては、液体に接触する部材の生菌を除去するために、機能液供 給装置 120は、殺菌作用を有する機能液 LKを供給する。殺菌作用を有する機能液 LKとしては、例えば過酸化水素水あるいはオゾンを含む液体が挙げられる。

[0139] ここで、機能液 LKを用いたメンテナンス方法について、図 8を参照しながら説明す る。制御装置 CONTは、前記部材を洗浄するとき、機能液供給装置 120と液体供給 部 11とを接続する供給管 19に設けられたバルブ 19Bを駆動して供給管 19の流路を 開けるとともに、戻し管 18の流路をバルブ 18Bによって閉じる。こうすることにより、機 能液供給装置 120から液体供給部 11に対して殺菌作用を有する機能液 LKが供給 される (ステップ SB1)。機能液供給装置 120から供給された機能液 LKは、純水製造 装置 16及び温調装置 17を含む液体供給部 11を流れた後、供給管 13を流れ、第 1 ノズノレ部材 70の供給流路 14を流れた後、供給口 12より投影光学系 PLの像面側に 供給される。機能液供給装置 120は、液体供給機構 10を構成する液体 LQの流れる 流路 (供給管 13、供給流路 14等）に機能液 LKを供給することで、それら流路を洗浄 する。ただし、流路中に機能液 LKを流すことが出来ない部材がある場合には、予め 取り除いておく必要がある。具体的には、純水製造器 161に装着されているイオン交 換膜は、過酸化水素水が通過すると破壊されてしまうので、取り除いておく。制御装 置 CONTはバルブ 19Bを駆動する前に、イオン交換膜を除去するように報知装置 I NFによって報知する。

[0140] 機能液供給装置 120が機能液 LKを投影光学系 PLの像面側に供給しているとき、 基板ステージ PST (基板ホルダ PH)上には、ダミー基板が保持されている。ダミー基 板は、デバイス製造のための基板 Pとほぼ同じ大きさ及び形状を有している。本実施 形態において、ダミー基板は機能液 LKに対して撥液性を有している。なお、ダミー 基板は機能液 LKに対する撥液性を有していなくてもよい。機能液供給装置 120から 送出された機能液 LKは、供給口 12よりダミー基板上に供給され、投影光学系 PLの 像面側に液浸領域を形成する。また、機能液供給装置 120が機能液 LKを供給して いるとき、液浸露光動作時と同様、第 1液体回収機構 20及び第 2液体回収機構 30 は液体回収動作（吸引動作）を行っている。したがって、投影光学系 PLの像面側に 形成された液浸領域の機能液 LKは、第 1回収口 22を介して回収され、第 1回収流 路 24及び回収管 23を流れた後、第 1液体回収部 21に回収される。また、制御装置 CONTは、例えば機能液供給装置 120からの単位時間あたりの機能液供給量を多 くしたり、あるいは第 1液体回収機構 20による単位時間あたりの機能液回収量を少な くして機能液 LKの液浸領域を大きくし、第 2液体回収機構 30の第 2回収口 32を介し て液浸領域の機能液 LKを回収させる。こうすることにより、第 2回収口 32を介して回 収された機能液 LKは、第 2回収流路 34及び回収管 33を流れた後、第 2液体回収部 31に回収される。このように、機能液 LKが第 1、第 2液体回収機構 20、 30の流路を 流れることで、それら流路が洗浄される。また、第 1、第 2回収口 22、 32を介して回収 された機能液 LKは、第 1、第 2液体回収部 21、 31に回収される代わりに、第 1、第 2 液体回収部 21、 31とは別の回収部で回収されるようにしてもよい。また、回収した機 能液 LKは、再び液体供給部 11に戻されてもよいし、廃棄されてもよい。このようにし て、液体 LQが機能液 LKに置換される（ステップ SB2)。

[0141] また、投影光学系 PLの像面側に形成された液浸領域の機能液 LKは、光学素子 2 の液体接触面 2Aゃノズノレ部材 70、 80の液体接触面 70A、 80Aにも接触するため、 それら液体接触面 2A、 70A、 80Aを洗浄することができる。また、機能液 LKの液浸 領域を形成した状態で、基板ステージ PSTを液浸領域に対して XY方向に 2次元移 動することで、基板ステージ PSTの上面 51や、その基板ステージ PST上に設けられ ている計測部材 300、光計測部 400、 500、 600を洗浄することができる（ステップ S B3)。

[0142] このように、液浸露光動作時と同様の手順で、機能液 LKの液浸領域形成動作を行 うことで、上記各部材を同時に効率良く洗浄することができる。

[0143] 機能液 LKを使った洗浄処理の手順としては、機能液供給装置 120より機能液 LK を供給した後、液浸露光動作時と同様の手順で機能液 LKの供給及び回収動作を 所定時間継続して投影光学系 PLの像面側に機能液 LKの液浸領域を形成する。な お、機能液 LKを加熱した後、液体供給機構 10及び第 1、第 2液体回収機構 20、 30 の流路に流すようにしてもよい。そして、所定時間経過後、機能液 LKの供給及び回 収動作を停止する。この状態では、投影光学系 PLの像面側に機能液 LKが保持さ れており、浸漬状態となっている。そして、浸漬状態を所定時間維持した後、制御装 置 CONTは、再びバルブ 19B、 18Bを操作して配管経路を切り換え、液体供給部 1 1から液体 LQを供給管 13に供給する (ステップ SB4)。そして、液体供給機構 10及 び第 1、第 2液体回収機構 20、 30によって液体 LQ (例えば純水）の供給及び回収動 作を所定時間行い、液体 LQの液浸領域を投影光学系 PLの像面側に形成する。こ れにより、液体供給機構 10、第 1液体回収機構 20、及び第 2液体回収機構 30のそ れぞれの流路に液体 LQが流れることとなり、その液体 LQによって前記流路に残留 した機能液 LKが洗い流される（ステップ SB5)。また、純水の液浸領域によって、光 学素子 2の液体接触面 2Aや、第 1、第 2ノズノレ部材 70、 80の液体接触面 70A、 80B も洗浄される。このとき、液体 LQの液浸領域を形成した状態で基板ステージ PSTが 動くことにより、機能液 LKが接触した基板ステージ PSTの上面 51や、計測部材 300 、光計測部 400、 500、 600上に残留する機能液 LKも液体 LQで洗い流される。

[0144] また、洗浄処理が完了した後、計測装置 60を使って液体 LQを計測することで、洗 浄処理が良好に行われたか否力、すなわち液体 LQが所望状態であるか否かを確認 すること力 Sできる。

[0145] 本実施形態においては、液浸露光中における基板 P外側（上面 51外側）への液体 LQの流出を抑え、また液浸露光後においても液体 LQを円滑に回収できて上面 51 に液体 LQが残留する不都合を防止するために、基板ステージ PSTの上面 51は撥 液性を有している。上面 51は、例えばポリ四フッ化工チレン (テフロン (登録商標））な どの撥液性を有する材料によって形成されている。なお、上面 51に対して、例えば、 ポリ四フッ化工チレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材 料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料力 なる薄膜を貼付する等の 撥液化処理を行うことで、上面 51を撥液性にしてもよい。

[0146] また、光学素子 2は蛍石や石英によって形成されており、光学素子 2の液体接触面

2Aは親液性を有している。また、第 1ノズル部材 70の液体接触面 70A (場合によつ ては第 2ノズル部材 80の液体接触面 80A)も親液性を有してレ、る。それら液体接触 面が親液性を有していることにより、投影光学系 PLの像面側に液体を良好に保持し て液浸領域を形成することができる。また、液体接触面 2A、 70A等に親液化処理を 施して親液性にする場合には、例えば、 MgF、 Al〇、 SiO等の親液性材料を付

2 2 3 2

着（塗布）するとよい。また、本実施形態における液体 LQは極性の大きい水であるた め、親液化処理 (親水化処理）としては、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、親水性を付与することもできる。そして、機能液 L Kは、これら液体接触面に対して影響を与えない材料によって構成されていることが 好ましい。

[0147] そして、機能液 LKは、基板ステージ PSTの上面 51や液体接触面 2A、 70A、 80A に対して影響を与えない材料によって構成されていることが好ましい。なお、基板ス テージ PSTの上面 51などが、殺菌作用を有する機能液 LKに対して耐性の無い材 料で形成されている場合には、基板ステージ PSTの上面 51の全域を覆うダミー基板 を基板ステージ PST上に載置した状態で、投影光学系 PLの像面側に機能液 LKの 液浸領域を形成すればょレ、。

[0148] なお、上述した実施形態においては、計測装置 60の計測結果に基づいて、機能 液供給装置 120を含む液体供給機構 10の動作を制御して洗浄処理を行うように説 明したが、計測装置 60の計測結果によらずに、例えば所定時間間隔毎 (例えば 1ケ 月毎、 1年毎）に、洗浄処理を行う構成とすることももちろん可能である。また、液体し Qに接触する上記部材 (ノズル部材 70や光学素子 2等）を汚染する汚染源としては、 汚染された液体 LQのみならず、例えば空中を浮遊する不純物が前記部材に付着す ることによつても、前記部材が汚染する可能性もある。そのような場合においても、計 測装置 60の計測結果によらずに所定時間間隔毎に洗浄処理を行うことで、部材の 汚染、ひいてはその部材に接触する液体 LQの汚染を防止することができる。 [0149] なお、上述した実施形態においては、機能液 LKとして、殺菌作用（殺菌機能)を有 する洗浄液を供給しているが、例えば機能液 LKとして、水素水を流すことにより、供 給管 13や回収管 23等を含む部材に付着した異物を除去することができる。異物除 去機能を有する機能液 (水素水）を流し、洗浄処理時にぉレ、て異物を除去しておくこ とで、液浸露光時において、液浸領域 AR2に異物が混入する不都合を防止できる。 また、機能液として、炭酸ガス水を流すことにより、供給管 13や回収管 23等を含む部 材の電気伝導度を制御することができる。電気伝導度を制御する機能を有する機能 液 (炭酸ガス水）を流すことで、部材からの静電気の発生を防止できるとともに、帯電 した部材の除電を行うことができるので、静電気（電気ノイズ)の発生に伴う露光動作 不良の発生や、放電によるパターンの静電破壊を防止することができる。

[0150] なお、上述した実施形態においては、機能液 LKを流す処理 (洗浄処理）と、液浸 露光処理とは別々に行われている力 機能液 LK力 S、液浸露光用の液体として使用 可能であれば、液浸露光するための液浸領域 AR2を機能液 LKで形成してもよレ、。 この場合、洗浄処理と液浸露光処理とは一緒に行われる構成となる。

[0151] また、上述した実施形態においては、機能液供給装置 120は純水製造装置 16に 機能液 LKを供給する構成としたが、機能液供給装置 120を純水製造装置 16と温調 装置 17との間に接続し、機能液 LKが純水製造装置 16に逆流しないようなバルブを 設けて、機能液 LKを温調装置 17よりも下流に供給する構成とすることもできる。これ によれば、機能液 LKを供給する際に純水製造装置 16のイオン交換膜を除去する必 要はない。

[0152] 上述した各実施形態における液体 LQは純水により構成されている。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。 なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器 を持つようにしてもよい。

[0153] 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. 4 4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 レ、た場合、基板 P上では l/n、すなわち約 134nm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 チタノレ）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 (TE偏光成 分）、すなわち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 (TE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、位相シフトマスクゃ特開平 6— 188169号公報に開示されているようなラインパ ターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み 合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み 合わせは、ライン ·アンド 'スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られて いる場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効であ る。例えば、透過率 6%のハーフトーン型の位相シフトマスク（ノヽーフピッチ 45nm程 度のパターン)を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、 照明系の瞳面にぉレ、てダイポールを形成する二光束の外接円で規定される照明 σ を 0. 95、その瞳面における各光束の半径を 0. 125 σ、投影光学系 PLの開口数を NA= 1. 2とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（DOF)を 150nm程度 増加させることができる。 [0155] また、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1/4程度の縮小倍率の投影光学 系 PLを使って、微細なライン 'アンド'スペースパターン（例えば 25〜50nm程度のラ イン 'アンド'スペース）を基板 P上に露光するような場合、マスク Mの構造 (例えばパ ターンの微細度やクロムの厚み）によっては、 Wave guide効果によりマスク Mが偏光 板として作用し、コントラストを低下させる P偏光成分 (TM偏光成分）の回折光より S 偏光成分 (TE偏光成分）の回折光が多くマスク Mから射出されるようになる。この場 合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスク Mを照 明しても、投影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜： 1. 3のように大きい場合でも高い解 像性能を得ることができる。

[0156] また、マスク M上の極微細なライン'アンド 'スペースパターンを基板 P上に露光する ような場合、 Wire Grid効果により P偏光成分 (TM偏光成分）が S偏光成分 (TE偏光 成分)よりも大きくなる可能性もあるが、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1/ 4程度の縮小倍率の投影光学系 PLを使って、 25nmより大きいライン'アンド'スぺー スパターンを基板 P上に露光するような場合には、 S偏光成分 (TE偏光成分)の回折 光が P偏光成分 (TM偏光成分）の回折光よりも多くマスク Mから射出されるので、投 影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜： 1. 3のように大きい場合でも高い解像性能を得 ること力 Sできる。

[0157] 更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（S 偏光照明）だけでなぐ特開平 6— 53120号公報に開示されているように、光軸を中 心とした円の接線 (周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合 わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラ インパターンだけでなぐ複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在 (周期方 向が異なるライン.アンド ' ·スペースパターンが混在）する場合には、同じく特開平 6 _ 53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光 する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数 NA が大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率 6%のハーフト ーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ 63nm程度のパターン）を、光軸を中心とし た円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法 (輪帯比 3/4)とを併用し て照明する場合、照明 σを 0· 95、投影光学系 PLの開口数を ΝΑ= 1 · 00とすると、 ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（DOF)を 250nm程度増加させることがで き、ハーフピッチ 55nm程度のパターンで投影光学系の開口数 NA= 1. 2では、焦 点深度を lOOnm程度増加させることができる。

[0158] 上述した実施形態では、投影光学系 PLの先端に光学素子（レンズ) 2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。上述の各実施形態においては、投影光学系 PL の光学素子 2の射出側の光路空間を液体 LQで満たして基板 Pを露光する構成にな つているが、国際公開第 2004/019128号に開示されているように、投影光学系 P Lの光学素子 2の入射側の光路空間も液体 LQで満たすようにしてもよい。この場合 において、上述の実施形態で説明した事項の一部あるいは全部を、光学素子 2の入 射側の光路空間を満たす液体 LQに対して適用してもよい。たとえば、光学素子 2の 入射側に供給する液体 LQの性質又は成分を、射出側に供給する液体 LQと同様に 管理してもよレ、。あるいは、露光性能に与えることのある影響の差異を考慮して、光 学素子 2の入射側と射出側とで液体 LQの性質又は成分の管理値に差を設け、それ ぞれ個別に管理してもよい。更に、光学素子 2の入射側にも機能液 LKを導入し、洗 浄ゃ除電を行うこともできる。なお、投影光学系 PLの先端に取り付ける光学素子とし ては、投影光学系 PLの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。ある いは露光光 ELを透過可能な平行平面板であってもよい。

[0159] なお、液体 LQ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ぐその圧 力によって光学素子が動力、ないように堅固に固定してもよい。

[0160] なお、上述した実施形態では、投影光学系 PLと基板 P表面との間は液体 LQで満 たされている構成であるが、例えば基板 Pの表面に平行平面板からなるカバーガラス を取り付けた状態で液体 LQを満たす構成であってもよい。

[0161] なお、本実施形態の液体 LQは水である力 S、水以外の液体であってもよレ、、例えば 、露光光 ELの光源が Fレーザである場合、この Fレーザ光は水を透過しないので、

2 2

液体 LQとしては F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、液体 LQと接触する部分 には、例えばフッ素を含む極性の小さレ、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 LQとしては、その他にも、露光光 ELに対する透過性があ つてできるだけ屈折率が高ぐ投影光学系 PLや基板 P表面に塗布されているフオトレ 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 LQの極性に応じて行われる。

[0162] 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ェハ 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 ウェハ、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 コンウェハ）等が適用される。

[0163] 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 查露光するステップ 'アンド'スキャン方式の走查型露光装置 (スキャニングステツパ） 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 (ステツ パ）にも適用することができる。

[0164] また、露光装置 EXとしては、第 1パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 1パタ ーンの縮小像を投影光学系 (例えば 1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投 影光学系）を用いて基板 P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この 場合、更にその後に、第 2パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 2パターンの 縮小像をその投影光学系を用いて、第 1パターンと部分的に重ねて基板 P上に一括 露光するスティツチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、ステイッチ方式の露 光装置としては、基板 P上で少なくとも 2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基 板 Pを順次移動させるステップ ·アンド'スティツチ方式の露光装置にも適用できる。

[0165] また、本発明は、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 214783号公報、特表

2000— 505958号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適 用できる。

[0166] また、上述の実施形態においては、投影光学系 PLと基板 Pとの間に局所的に液体 を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平 6— 124873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 露光装置にも適用可能である。

[0167] 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。

[0168] 基板ステージ PSTやマスクステージ MSTにリニアモータ（USP5, 623,853または USP 5，528，118参照）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 ッ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ぐガイドを設けないガイド レスタイプであってもよレ、。

[0169] 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ュニッ 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ュ 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。

[0170] 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、特開平 8— 166475号公報（USP5,528，118)に記載されているように、フレーム部 材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよレ、。

[0171] 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、特開平 8— 330224号公報（US S/N 08/416,558)に記載されているように、フレ 一ム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよレ、。

[0172] 本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 系につレ、ては機械的精度を達成するための調整、各種電気系につレ、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 9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基板処理ステップ 204、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージェ 程を含む） 205、検査ステップ 206等を経て製造される。

Claims

請求の範囲

[1] 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領 域の液体とを介して基板を露光する露光装置において、

前記液浸領域を形成するための液体の性質及び成分のうち少なくともレ、ずれか一 方を計測する計測装置を備えたことを特徴とする露光装置。

[2] 前記液体を供給する液体供給機構を備え、

前記計測装置は、前記液体供給機構により供給される液体を計測することを特徴と する請求項 1記載の露光装置。

[3] 前記液体供給機構は、液体を供給する供給口と、前記供給口に接続する供給流 路と、前記供給流路の途中から分岐する分岐流路とを備え、

前記計測装置は、前記分岐流路を流れる液体を計測することを特徴とする請求項 2記載の露光装置。

[4] 前記液体を回収する液体回収機構を備え、

前記計測装置は、前記液体回収機構により回収される液体を計測することを特徴と する請求項 1記載の露光装置。

[5] 前記基板を保持して移動可能な基板ステージを備え、

前記計測装置は、前記基板ステージに設けられていることを特徴とする請求項 1記 載の露光装置。

[6] 前記計測装置は、露光動作と並行して、前記液体を計測することを特徴とする請求 項 1記載の露光装置。

[7] 前記計測装置の計測結果を時間経過に対応付けて記憶する記憶装置を備えたこ とを特徴とする請求項:!〜 6のいずれか一項記載の露光装置。

[8] 前記基板上に設定された複数のショット領域が順次露光され、

前記計測装置の計測結果を前記ショット領域に対応付けて記憶する記憶装置を備 えたことを特徴とする請求項：!〜 6のいずれか一項記載の露光装置。

[9] 前記液体を回収する第 1液体回収機構と、

前記第 1液体回収機構で回収しきれなかった液体を回収する第 2液体回収機構と 前記第 2液体回収機構が液体を回収したか否かを検出する検出装置と、 前記検出装置の検出結果を時間経過に対応付けて記憶する記憶装置とを備えた ことを特徴とする:!〜 6のいずれか一項記載の露光装置。

[10] 前記計測装置の計測結果が異常か否かを判別し、該判別結果に基づいて、露光 動作を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一項記 載の露光装置。

[11] 前記計測装置の計測結果を報知する報知装置を備え、

前記制御装置は、前記計測結果が異常であるとき、前記報知装置で警告を発する ことを特徴とする請求項 10記載の露光装置。

[12] 前記液体が流れる流路の複数の所定位置のそれぞれに設けられ、前記液体の性 質及び成分のうち少なくともいずれか一方を調整可能な複数の調整装置を備え、 前記制御装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記複数の調整装置の うちから少なくとも一つの調整装置を特定し、該特定された調整装置に関する情報を 前記報知装置で報知することを特徴とする請求項 11記載の露光装置。

[13] 前記計測装置の計測結果に基づいて、前記液体に接触する所定部材を洗浄する 洗浄装置を備えたことを特徴とする請求項 1記載の露光装置。

[14] 前記洗浄装置は、所定の機能を有する機能液を前記所定部材に供給することを特 徴とする請求項 13記載の露光装置。

[15] 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領 域の液体とを介して基板を露光する露光装置において、

前記液体に接触する所定部材に対して、所定の機能を有する機能液を供給する機 能液供給装置を備えたことを特徴とする露光装置。

[16] 前記機能液は、殺菌作用を有する液体を含むことを特徴とする請求項 15記載の露 光装置。

[17] 前記所定部材は、液体を供給する供給口及び液体を回収する回収口のうち少なく ともいずれか一方を有するノズル部材、前記ノズル部材に接続する流路形成部材、 前記投影光学系のうち最も像面側の光学素子、前記基板を保持して移動可能な基 板ステージ、及び基板ステージ上に設けられた光計測部のうち少なくともいずれか一 つを含むことを特徴とする請求項 15記載の露光装置。

[18] 前記液浸領域を形成するための液体を供給する流路を有する液体供給機構と、 前記液浸領域の液体を回収する流路を有する液体回収機構とを備え、 前記機能液供給装置は、前記液体供給機構及び前記液体回収機構のそれぞれ の流路に前記機能液を供給し、前記機能液からなる液浸領域を前記投影光学系の 像面側に形成することを特徴とする請求項 15〜： 17のいずれか一項記載の露光装置

[19] 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領 域の液体とを介して基板上に設定された複数のショット領域を順次露光する露光装 置において、

液体を供給する液体供給機構と、

液体を回収する第 1液体回収機構と、

前記第 1液体回収機構で回収しきれなかった液体を回収する第 2液体回収機構と 前記第 2液体回収機構が液体を回収したか否かを検出する検出装置と、 前記検出装置の検出結果を前記ショット領域に対応付けて記憶する記憶装置とを 備えたことを特徴とする露光装置。

[20] 前記記憶装置は、前記検出装置の検出結果を時間経過に対応付けて記憶するこ とを特徴とする請求項 19記載の露光装置。

[21] 前記第 1液体回収機構は、前記基板に対向する第 1回収口を有し、

前記第 2液体回収機構は、前記投影光学系の投影領域に対して前記第 1回収口よ りも外側に設けられた第 2回収口を有し、

前記第 2液体回収機構は、液体をその周囲の気体とともに回収することを特徴とす る請求項 19記載の露光装置。

[22] 前記検出装置は、第 2液体回収機構による単位時間あたりの液体回収量を検出可 能であり、

前記記憶装置は、前記液体回収量に関する情報を記憶することを特徴とする請求 項 19記載の露光装置。

[23] 前記基板上には前記投影光学系及び前記液浸領域の液体を介して所定のパター ンが転写され、前記記憶装置には、前記第 2液体回収機構が液体を回収したときの パターン転写精度に関する情報が予め記憶されており、

前記検出装置の検出結果に基づいて、前記第 2液体回収機構が前記液体を回収 したときに前記パターンを転写されたショット領域のパターン転写精度を予測する制 御装置と、

前記制御装置が予測した結果を報知する報知装置とを備えたことを特徴とする請 求項 19〜22のいずれか一項記載の露光装置。

[24] 前記基板上に設定された複数のショット領域のうち第 1のショット領域を露光中に前 記検出装置が前記第 2液体回収機構による液体回収を検出したとき、

前記検出装置が液体を検出しなくなるまで待った後、前記第 1のショット領域の次 の第 2のショット領域を露光することを特徴とする請求項 19〜22のいずれか一項記 載の露光装置。

[25] 前記液浸領域を形成するための液体の性質及び成分のうち少なくともレ、ずれか一 方を計測する計測装置を備え、

前記記憶装置は、前記計測装置の計測結果も記憶することを特徴とする請求項 19 記載の露光装置。

[26] 請求項 1〜請求項 25のいずれか一項記載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。

[27] 投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領 域の液体とを介して基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、

前記液浸領域を形成する液体を、所定の機能を備えた機能液と置換する段階を有 するメンテナンス方法。

[28] 前記液体を供給する液体供給機構を備え、

前記機能液は、前記液体供給機構の少なくとも一部を介して供給される請求項 27 記載のメンテナンス方法。

[29] 前記液体を回収する機体回収機構を備え、

前記機能液は、前記液体回収機構の少なくとも一部を介して回収される請求項 27 記載のメンテナンス方法。

[30] 前記投影光学系の像面側に配置される物体との間に形成された前記機能液の液 浸領域を、前記物体上で移動させる段階を有する請求項 27記載のメンテナンス方法

[31] 前記物体は、前記基板を載置して移動する基板ステージを含む請求項 30記載のメ ンテナンス方法。

[32] 前記機能液は、殺菌作用を有する液体を含む請求項 27〜31のいずれか一項記 載のメンテナンス方法。

[33] 前記機能液は、導電性を有する液体を含む請求項 27〜31のいずれか一項記載 のメンテナンス方法。