專利名稱：曝光裝置、曝光方法及組件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透過液體使基板曝光之曝光裝置、曝光方法及組件制 造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件等組件之工序之一的光刻工序中，
系使用將形成于掩模上之圖案投影曝光至感光性基板上的曝光裝置。 此曝光裝置，具有支撐掩模之掩模載臺(tái)與支撐基板之基板載臺(tái)， 一邊 使掩模載臺(tái)與基板載臺(tái)逐次移動(dòng)一邊透過投影光學(xué)系統(tǒng)將掩模之圖案 投影曝光至基板。于微組件之制造中，為進(jìn)行組件之高密度化，皆要 求基板上所形成之圖案的微細(xì)化。為滿足此要求，對(duì)曝光裝置進(jìn)一步 期望具有更高分辨率。作為實(shí)現(xiàn)該高分辨率之一手段，提出了一種如 下述專利文獻(xiàn)1所揭示之以液體充滿投影光學(xué)系統(tǒng)與基板之間來形成 液浸區(qū)域，透過該液浸區(qū)域之液體來進(jìn)行曝光處理的液浸曝光裝置。
[專利文獻(xiàn)1國際公開第"/49504號(hào)公報(bào)
液浸曝光裝置中，有可能因液體性質(zhì)等之變化而使透過液體之成 像特性等產(chǎn)生變動(dòng)，而無法維持所希望之曝光精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題，其目的在提供一種曝光裝置、曝光方法 及使用該曝光裝置之組件制造方法，其能在透過液體進(jìn)行曝光時(shí)將曝
4光精度維持于所希望狀態(tài)。
為解決上述課題，本發(fā)明系采用對(duì)應(yīng)圖1~圖IO所示之實(shí)施形態(tài)
的以下構(gòu)成。但賦予各要件后括號(hào)內(nèi)之符號(hào)僅系例示該要件，并無限 定各要件之意圖。
本發(fā)明第l形式之曝光裝置，系透過液體使基板曝光，其特征在
于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)；以及測量裝置，系用以測量該液體之光學(xué) 特性。
根據(jù)本發(fā)明之第l形式，由于設(shè)有用以測量液體之光學(xué)特性的測 量裝置，因此能根據(jù)其測量結(jié)果，掌握液體之光學(xué)特性，以謀求適當(dāng) 之處置。故能在透過液體進(jìn)行曝光時(shí)將曝光精度維持于所希望狀態(tài)。
本發(fā)明第2形式之曝光裝置，系透過液體使基板曝光，其特征在 于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)；液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)，系對(duì)該投影光學(xué)系統(tǒng)之像 面?zhèn)裙?yīng)液體；以及混合裝置，系設(shè)于該液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)，用以混合多 種類之液體；該液體供應(yīng)沖幾構(gòu)，系供應(yīng)以該混合裝置混合之液體。
根據(jù)本發(fā)明之第2形式，使用混合裝置將多種類之液體加以彼此 適當(dāng)?shù)幕旌?，即能制成具有所希望特性之液體。因此，能在透過液體 進(jìn)行曝光時(shí)將曝光精度成為所希望狀態(tài)。
本發(fā)明之第3形式，系提供一種使用上述曝光裝置的組件制造方 法。根據(jù)本發(fā)明之第3形式，由于能維持所希望之曝光精度，因此能 制造具有所希望性能之組件。
本發(fā)明第4形式之曝光方法，系以既定圖案像透過液體使基板曝 光，其特征在于，包含在對(duì)既定圖案像之形成區(qū)域供應(yīng)該液體之前， 測量該液體之光學(xué)特性的步驟；調(diào)整曝光條件的步驟；以及以該既定 圖案像透過液體使基板曝光的步驟。
根據(jù)本發(fā)明第4形式之曝光方法，由于系在對(duì)既定圖案像之形成 區(qū)域供應(yīng)該液體之前測量該液體之光學(xué)特性，因此能根據(jù)該測量結(jié)果 將該圖案之所希望像形成在基板上。
本發(fā)明第5形式之曝光方法，系以既定圖案像透過液體使基板曝， 其特征在于，包含混合多種液體的步驟；測量該液體之混合前、及
5/或混合后之液體之光學(xué)特性的步驟；以及透過該混合后之液體使基 板曝光的步驟。
根據(jù)本發(fā)明第5形式之曝光方法，由于系在混合多種液體之前、 及/或混合后，測量該液體之光學(xué)特性，因此能根據(jù)該測量結(jié)果將所 希望之液體供應(yīng)至基板上。
本發(fā)明第6形式之曝光方法，系以既定圖案像透過液體使基板曝， 其特征在于，包含混合多種液體的步驟；調(diào)整圖案像之成像特性， 以獲得該既定圖案之所希望像的步驟；以及透過該混合后之液體使基 板曝光的步驟。
根據(jù)本發(fā)明第6形式之曝光方法，可通過混合多種液體以將所希 望液體供應(yīng)于液浸曝光的步驟，以及調(diào)整圖案像之成像特性，以透過 該調(diào)制之液體獲得既定圖案之所希望像的步驟，來將含成像特性之液 浸曝光的條件予以最佳化。
本發(fā)明第7形式之組件制造方法，包含依照上述任一形式之曝 光方法使基板曝光的步驟；對(duì)曝光后之基板進(jìn)行顯影的步驟；以及對(duì) 顯影后之基板進(jìn)行加工的步驟。根椐本發(fā)明第7形式之組件制造方法， 能制造具有所希望性能之組件。
根據(jù)本發(fā)明，能在透過液體進(jìn)行曝光時(shí)將曝光精度維持于所希望 狀態(tài)，并提供具有所希望性能之組件。


圖l是第1實(shí)施形態(tài)之曝光裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是顯示液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成圖。
圖3是顯示測量裝置的外觀立體圖。
圖4是顯示測量裝置的截面圖。
圖5是顯示一曝光方法例的流程圖。
圖6是第1光學(xué)元件附近的放大圖。
圖7是顯示第2實(shí)施形態(tài)之液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成圖。
圖8的(A)、 (B)是顯示第3實(shí)施形態(tài)之測量裝置的圖。圖9是顯示第4實(shí)施形態(tài)之第l光學(xué)元件附近的放大圖。 圖IO是顯示微組件之一工序例的流程圖。
符號(hào)說明
1液浸機(jī)構(gòu)
10液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)
19混合裝置
20液體回收才幾構(gòu)
30測量裝置
31第1測量器
32第2測量器
42調(diào)溫裝置
60處理裝置
70噴嘴構(gòu)件
CONT控制裝置
EL曝光用光
EX爆光裝置
INF通報(bào)裝置
成像特性調(diào)整裝置
液體
LQ1第1液體
LQ2第2液體
LSI第1光學(xué)元件
MRY存儲(chǔ)裝置
P基板
PL投影光學(xué)系統(tǒng)
PST基板栽臺(tái)
PSTD基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置
Tl下面
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D式說明本發(fā)明之實(shí)施形態(tài)，但本發(fā)明并不受限于下 述實(shí)施形態(tài)。
<第1實(shí)施形態(tài)>
圖1，系顯示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)之曝光裝置EX的概略構(gòu)成圖。 圖1中，曝光裝置EX,具備能保持掩模M進(jìn)行移動(dòng)之掩模載臺(tái) MST,能保持基板P進(jìn)行移動(dòng)之基板栽臺(tái)PST，以曝光用光EL照明 被掩模載臺(tái)MST所保持之掩模M的照明光學(xué)系統(tǒng)IL，將以曝光用光 EL照明之掩模M之圖案像投影至被基板載臺(tái)PST所保持之基板P上 的投影光學(xué)系統(tǒng)PL，以及統(tǒng)籌控制曝光裝置EX全體之動(dòng)作的控制裝 置CONT。于控制裝置CONT，連接用以儲(chǔ)存與曝光處理相關(guān)之各種 信息的存儲(chǔ)裝置MRY。此外，于控制裝置CONT，亦連接有用以通 報(bào)與曝光處理相關(guān)之信息的通報(bào)裝置INF。
本實(shí)施形態(tài)之曝光裝置EX，系為實(shí)質(zhì)上縮短曝光波長以提升解 像度，且為了實(shí)質(zhì)上獲得較廣之焦深，而采用了液浸法之液浸曝光裝 置，具備用以在基斗反P上形成液體LQ之液浸區(qū)域LR的液浸才幾構(gòu)1。 液浸機(jī)構(gòu)l,系設(shè)在投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面附近，具備具有供應(yīng)液 體LQ之供應(yīng)口 18及回收液體LQ之回收口 28的噴嘴構(gòu)件70,透過 設(shè)于噴嘴構(gòu)件70之供應(yīng)口 18將液體LQ供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL之 像面?zhèn)鹊囊后w供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，以及透過設(shè)于噴嘴構(gòu)件70之回收口 28來 回收投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ的液體回收機(jī)構(gòu)20。噴嘴構(gòu) 件70，系在基板P(基板載臺(tái)PST)上方，以包圍構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL 之多個(gè)光學(xué)元件LS1 LS5中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第1 光學(xué)元件LS1之方式，形成為環(huán)狀。
曝光裝置EX，至少在將掩模M之圖案像轉(zhuǎn)印至基板P上之期間， 通過液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10所供應(yīng)之液體1，在包含投影光學(xué)系統(tǒng)PL之投 影區(qū)域AR的基板P上之一部分，局部的形成大于投影區(qū)域AR且小 于基板P之液浸區(qū)域LR。具體而言，曝光裝置EX，系采用將最接近
8投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第1光學(xué)元件LS1、與配置在投影光學(xué)系統(tǒng) PL像面?zhèn)戎錚表面間之光路空間，以液體LQ加以充滿的局部液 浸方式，于基4反P之一部分形成液體LQ之液浸區(qū)域，透過液體LQ 及投影光學(xué)系統(tǒng)PL將通過掩模M曝光用光EL照射于基板P，將掩 模M之圖案投影曝光至基板P?？刂蒲b置CONT，使用液體供應(yīng)機(jī)構(gòu) 10對(duì)基板P上供應(yīng)既定量之液體LQ,且使用液體回收機(jī)構(gòu)20來回收 既定量基板P上之液體LQ,據(jù)以在基板P上局部的形成液體LQ之 液浸區(qū)域LR。
又，曝光裝置EX，具備用以測量液體LQ之光學(xué)特性的測量裝 置30。測量裝置30，系以光學(xué)方式測量以液體供應(yīng)才幾構(gòu)IO供應(yīng)之液 體LQ的特性，能測量液體LQ之折射率、及液體LQ之光透射率中 之至少一種。此外，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，具備將多種液體加以彼此混合 的混合裝置19，將混合裝置19所制成之液體LQ供應(yīng)至投影光學(xué)系 統(tǒng)PL之〗象面?zhèn)取?br> 本實(shí)施形態(tài)中，系以使用掃描型曝光裝置(所謂之掃描步進(jìn)器)之 情形為例來進(jìn)行說明，此型之曝光裝置，系一邊使掩模M與基板P于 掃描方向以彼此不同之面向(反方向)同步移動(dòng)， 一邊將掩模M上所形 成之圖案曝光至基板P。以下之說明中，系在水平面內(nèi)取掩模M與基 板P之同步移動(dòng)方向(掃描方向)為X軸方向、水平面內(nèi)與X軸方向正 交方向?yàn)閅軸方向(非掃描方向)、與X軸及Y軸方向垂直且與投影光 學(xué)系統(tǒng)PL之光軸AX—致的方向?yàn)閆軸方向。此外，取繞X軸、Y
軸、及z軸方向(傾斜)分別為ex方向、eY方向、及ez方向。又，
此處所指之r基板」包含在半導(dǎo)體晶片上涂有光刻膠(感光性材料)者， 所謂之「掩?！箘t包含其上形成欲縮小投影至基板上之組件圖案的標(biāo) 線片。
照明光學(xué)系統(tǒng)IL，具有曝光用光源，用以使曝光用光源所射出 之光束照度均勻化之光學(xué)積分器，用以將來自光學(xué)積分器之曝光用光 EL加以聚光之聚光透鏡，中繼透鏡系統(tǒng)，及可變視野光闌(用來設(shè)定 曝光用光EL在掩模M上之照明區(qū)域)等。掩模M上之既定照明區(qū)域，系使用照明光學(xué)系統(tǒng)IL以照度分布均勻之曝光用光EL來加以照明。 從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出之曝光用光EL，例如系使用從水銀燈射出之 紫外線帶之亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光(波長24811111) 等之遠(yuǎn)紫外光(DUV光)、ArF準(zhǔn)分子激光(波長193nm)及F^激光(波長 157nm)等之真空紫外光等。本實(shí)施形態(tài)，系使用ArF準(zhǔn)分子激光。
掩模載臺(tái)MST能保持掩模M并進(jìn)行移動(dòng)。掩模載臺(tái)MST系以 真空吸附(或靜電吸附)方式保持掩模M。掩模載臺(tái)MST,能通過控制 裝置CONT所控制之含線性馬達(dá)等之掩模載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD之驅(qū) 動(dòng)，于保持掩模M的狀態(tài)下，在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL之光軸AX垂直 的平面內(nèi)，亦即能在XY平面內(nèi)進(jìn)行2維移動(dòng)及0Z方向之微小旋轉(zhuǎn)。 掩模載臺(tái)MST上設(shè)有移動(dòng)鏡81。又，與移動(dòng)鏡81相對(duì)之位置設(shè)有激 光干涉器82。掩模栽臺(tái)MST上之掩模M之2維方向位置、及eZ方 向之旋轉(zhuǎn)角(視情形亦包含0X、 0Y方向之旋轉(zhuǎn)角)系以激光千涉器82 實(shí)時(shí)加以測量。激光干涉器82之測量結(jié)果被送至控制裝置CONT。控 制裝置CONT，根據(jù)激光干涉器82之測量結(jié)果來驅(qū)動(dòng)掩模載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝 置MSTD,據(jù)以進(jìn)行掩模載臺(tái)MST所支持之掩模M之位置控制。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，系以既定投影倍率p將掩模M之圖案投影曝 光至基板P。投影光學(xué)系統(tǒng)PL,包含多個(gè)光學(xué)元件LS1 LS5，這些 光學(xué)元件LS1 LS5系以鏡筒PK來加以支持。本實(shí)施形態(tài)中，投影 倍率P系例如1/4、 1/5或1/8之縮小系統(tǒng)。又，投影光學(xué)系統(tǒng)PL 可以是等倍系統(tǒng)或放大系統(tǒng)之任一者。此外，本實(shí)施形態(tài)投影光學(xué)系 統(tǒng)PL雖系不包含反射元件之折射系統(tǒng)，但亦可以是包含折射元件與 反射元件之折反射系統(tǒng)。
此外，投影光學(xué)系統(tǒng)PL中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第1 光學(xué)元件LS1，具有與液浸區(qū)域LR之液體LQ接觸的凹面部2。凹面 部2，系設(shè)在第1光學(xué)元件LS1中、與基板P相對(duì)的下面Tl，系往離 開基板P之方向凹陷。凹面部2之形狀為曲面形狀。另一方面，第l 光學(xué)元件LSI之上面T2之形狀，則系朝向投影光學(xué)系統(tǒng)PL之物體 面?zhèn)?掩模側(cè))膨起之凸?fàn)畹那嫘螤?。又，于投影光學(xué)系統(tǒng)PL，設(shè)有例如特開平11 -95602號(hào)公報(bào)所 揭示之像特性調(diào)整裝置LC。成像特性調(diào)整裝置LC，可通過驅(qū)動(dòng)投影 光學(xué)系統(tǒng)pl中所含之多個(gè)光學(xué)元件ls1~ls2中之特定光學(xué)元件、 或進(jìn)行鏡筒PK內(nèi)部之壓力調(diào)整，來調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面位 置等的成像特性。
基板載臺(tái)PST，具有用以保持基板P之基板保持具PH,能使該 基板保持具PH在投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)纫苿?dòng)?；灞３志逷H， 例如系以真空吸收等方式保持基板P。于基板載臺(tái)PST上設(shè)有凹部86， 用以保持基板P之基板保持具PH即系設(shè)在凹部86。此外，基板栽臺(tái) PST中除凹部86以外之上面87，系一平坦面(平坦部)，其與基板保持 具ph所保持之基板p表面大致同高(同 一面)。
基板載臺(tái)PST，能通過控制裝置CONT所控制之含線性馬達(dá)等 之基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD之驅(qū)動(dòng)，于透過基板保持具PH保持基板 P的狀態(tài)下，在基座構(gòu)件BP上、在XY平面內(nèi)進(jìn)行2維移動(dòng)及eZ方
向之微小旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，基板載臺(tái)pst亦能在z軸方向、ex方向及
9Y方向移動(dòng)。因此，被基板載臺(tái)PST所支持之基板P表面，能在x
軸、y軸、z軸、ex、 eY及ez方向之6自由度方向移動(dòng)。于基板栽
臺(tái)PST側(cè)面，固設(shè)有與基板載臺(tái)PST—起移動(dòng)之移動(dòng)鏡83。又，在 移動(dòng)鏡83之相對(duì)位置設(shè)有激光干涉器84。基板載臺(tái)PST上基板P之 2維方向位置及旋轉(zhuǎn)角，系以激光干涉器84實(shí)時(shí)加以測量。此外，曝 光裝置EX，具備例如揭示于特開平8-37149號(hào)公報(bào)，用以檢測基板 載臺(tái)PST所支持之基板P表面之面位置信息的斜入射方式之聚焦、調(diào) 平檢測系統(tǒng)(未圖示)。聚焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)，系用以檢測基板P表面
之面位置信息(z軸方向之位置信息、及基板p之ex方向及6Y方向
的傾斜信息)。此外，聚焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)，亦可采使用靜電容型方式 者。激光干涉儀84之測量結(jié)果輸出至控制裝置CONT。聚焦、調(diào)平檢 測系統(tǒng)之檢測結(jié)果亦輸出至控制裝置CONT。控制系統(tǒng)CONT根據(jù)聚 焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)之檢測結(jié)果，驅(qū)動(dòng)基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD，控制
基板p之聚焦位置(z位置)及傾斜角(ex、 6Y)將基板P表面對(duì)齊于投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面，并根據(jù)激光千涉儀84之檢測結(jié)果進(jìn)行基板P
在x軸方向、Y軸方向及ez方向之位置控制。又，基板P表面之面
位置信息之檢測，可以例如特開2004 - 207710號(hào)^^報(bào)所揭示之方式進(jìn) 行。
其次，說明液浸才幾構(gòu)1之液體供應(yīng)才幾構(gòu)10及液體回收才幾構(gòu)20。 以下說明中，系將液體LQ及第1光學(xué)元件LSI對(duì)曝光用光EL(ArF 激光波長193nm)之折射率，單純的記載為「折射率J 。
圖2系顯示液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10的圖。如圖1及圖2所示，具備 可送出第1液體LQ1之第l液體供應(yīng)部11,可送出第2液體LQ2之 第25液體供應(yīng)部12，以及將第1液體供應(yīng)部11所送出之液體LQ1 與第2液體供應(yīng)部12所送出之液體LQ2加以混合的混合裝置19，將 混合裝置19所制成之液體LQ供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)?。?1液體LQ1與第2液體LQ2系光學(xué)特性彼此不同的液體，混合裝置 19，則將將此2種光學(xué)特性不同之液體LQ1， LQ2加以;波此混合。以 下之說明中，將以混合裝置制成之液體稱為「液體LQJ 。
第1、第2液體供應(yīng)部11， 12，分別具備收納第1、第2液體 LQ，LQ2之容器，加壓泵，用以調(diào)整所供應(yīng)之第1、第2液體LQ1，LQ2 之溫度的調(diào)溫裝置，以及除去第1、第2液體LQ1, LQ2中之異物(含 」f效粒(particle)或氣泡(bubble))的過濾單元等。又，液體供應(yīng)才幾構(gòu)10之 容器、加壓泵、過濾單元等，不需全由曝光裝置EX來具備，亦可以 設(shè)置曝光裝置EX之工廠等之設(shè)備來代用。于第1液體供應(yīng)部11連接 第l供應(yīng)管13之一端部，第l供應(yīng)管13之另一端部則連接于集合管 15。又，于第2液體供應(yīng)部12連接第2供應(yīng)管14之一端部，第2供 應(yīng)管14之另一端部則連接于集合管15。從第1液體供應(yīng)部11送出之 第1液體LQ1，在流過第1供應(yīng)管13后，透過集合管15被供應(yīng)至混 合裝置19。從第2液體供應(yīng)部12送出之第2液體LQ2,在流過第2 供應(yīng)管14后，透過集合管15被供應(yīng)至混合裝置19。
此處，作為混合裝置19所制成、以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)IO供應(yīng)至投影 光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ，例如，有異丙醇(Isopropanol、折射率約1.50)及丙三醇(Glycero1、折射率約1.61)等具有C - H鍵、O-H 鍵之既定液體，己烷、庚烷、癸烷等之既定液體(有機(jī)溶劑)，或純水 等。此外，作為液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)IO供應(yīng)之液體LQ，亦可以是將純水、 與會(huì)釋出H+、 Cs+、 K+、 Cl+、 S042_、 PO —等陽離子或陰離子之堿 或酸之既定物質(zhì)加以混合者。進(jìn)一步，亦可以是將純水、與A1氧化物 之微粒子等既定物質(zhì)加以混合者。從第1、第2液體供應(yīng)部11， 12，對(duì) 混合裝置19送出用以制成上述液體LQ之不同種類的第1、第2液體 LQ1， LQ2(含上述既定物質(zhì))，于混合裝置19，為制成上述液體LQ, 而將第1、第2液體供應(yīng)部11， 12所供應(yīng)之第1、第2液體LQ1， LQ2 加以混合。本實(shí)施形態(tài)中，作為第1液體LQ1系供應(yīng)丙三醇(折射率 約1.61)、作為第2液體LQ2系供應(yīng)異丙醇。
又，第1、第2液體供應(yīng)部11,12，亦可供應(yīng)相同種類(材質(zhì))之液 體來作為第1、第2液體LQ1，LQ2。例如，亦可由第l液體供應(yīng)部11 供應(yīng)具有第1溫度之純水作為第1液體LQ1，由第2液體供應(yīng)部12 供應(yīng)具有第2溫度(不同于第l溫度)之純水作為第2液體LQ2。此時(shí)， 雖然第1、第2液體LQ1，LQ2之材質(zhì)相同，但由于溫度不同，因此第 1、第2液體LQ1， LQ2之光學(xué)特性(折射率)彼此不同。于混合裝置l9， 制成因應(yīng)第1、第2溫度之液體LQ。
又，作為第1、第2液體LQ1， LQ2，可以是相同材質(zhì)，但性質(zhì) 或成分(液體為水時(shí)系水質(zhì))不同者。此處，作為液體性質(zhì)或成分之項(xiàng) 目，例如有液體之電阻系數(shù)、液體中之總有機(jī)碳(TOC: total organic carbon)、包含液體中所含微粒(particle)或氣泡(bubble)之異物、包含 溶氧(DO: dissolved oxygen)及溶氮(DN: dissolved nitrogen)之溶氣、 金屬離子含有量、以及液體中之二氧化疏濃度、生菌等。
作為上述以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10所供應(yīng)之液體LQ，可使用能使ArF 準(zhǔn)分子激光透射之液體。又，作為液體LQ,以ArF準(zhǔn)分子激光之吸 收系數(shù)小、特性受溫度影響少、對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL及基板P表面所 涂之光刻膠安定者較佳。
此外，于第1、第2供應(yīng)管13，14分別設(shè)有閥13B，"B。閥UB，
1314B之動(dòng)作系以控制裝置CONT加以控制。控制裝置CONT，通過調(diào) 整閥13B， 14B(閥13B， 14B之開啟度)，來分別調(diào)整從第1、第2液體 供應(yīng)部11， 12透過第1、第2供應(yīng)管13， 14及集合管15供應(yīng)至混合裝 置19之第1、第2液體LQ1，LQ2之每單位時(shí)間的供應(yīng)量。
又，對(duì)混合裝置19，亦能供應(yīng)從液體回收才幾構(gòu)20所回收之液體 LQ。從液體回收機(jī)構(gòu)20回收之液體LQ，系透過回流管27被供應(yīng)至 混合裝置19?；旌涎b置19，將透過第1、第2供應(yīng)管13， 14及集合管 15從第1、第2液體供應(yīng)部11， 12供應(yīng)之第1、第2液體供應(yīng)部11， 12, 與透過回流管27從液體回收機(jī)構(gòu)20供應(yīng)之液體LQ加以混合。此夕卜， 于混合裝置19連接供應(yīng)管16之一端部，另一端部則連接于噴嘴構(gòu)件 70。于噴嘴構(gòu)件70,形成有其一端部連接于供應(yīng)口 18之供應(yīng)用內(nèi)部 流路，供應(yīng)管16之另一端部則系連接于噴嘴構(gòu)件70之供應(yīng)用內(nèi)部流 路之另一端部。以混合裝置19制成之液體LQ，透過供應(yīng)管16供應(yīng) 至噴嘴構(gòu)件70，在流過噴嘴構(gòu)件70之供應(yīng)用內(nèi)部流路后，從供應(yīng)口 18供應(yīng)至配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎錚上。
圖l中，液體回收機(jī)構(gòu)20，為回收投影光學(xué)系統(tǒng)PL^象面?zhèn)戎?體LQ,具備能回收液體LQ之液體回收部21，與一端部連接于液 體回收部21之回收管26?；厥展?6之另一端部系連接于噴嘴構(gòu)件70。 液體回收部21,例如具備真空泵等之真空系統(tǒng)(吸引裝置)、將所回收 之液體LQ與氣體加以分離之氣液分離器、及用以收納所回收之液體 LQ的容器等。液體回收機(jī)構(gòu)20之真空系統(tǒng)、氣液分離器、容器等， 不需全由曝光裝置EX來具備，亦可以設(shè)置曝光裝置EX之工廠等之 設(shè)備來代用。于噴嘴構(gòu)件70,形成有其一端部連接于回收口 28之回 收用內(nèi)部流路，回收管26之另一端部則系連接于噴嘴構(gòu)件70之回收 用內(nèi)部流路之另一端部。藉驅(qū)動(dòng)液體回收部21之真空系統(tǒng)，配置在投 影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎錚上之液體LQ，即從回收口 28流入回 收用內(nèi)部流路，透過回收管26 4皮回收至液體回收部21。
此處，供應(yīng)口 18，系在噴嘴構(gòu)件70中與基板P相相對(duì)之下面70A， 設(shè)置成圍繞投影光學(xué)系統(tǒng)PL之投影區(qū)域AR。又，回收口 28，系在噴嘴構(gòu)件70之下面70A，相對(duì)投影區(qū)域AR設(shè)在供應(yīng)口 18之外側(cè)。 回收口 28，系在噴嘴構(gòu)件70之下面70A，形成為環(huán)狀的狹縫狀。而 液浸區(qū)域LR之液體LQ，則系充滿在第1光學(xué)元件LSI之下面Tl、 及噴嘴構(gòu)件70之下面70A與基板P之間。
此外，液體回收機(jī)構(gòu)20，具備對(duì)所回收之液體LQ施以既定處理 的處理裝置60。液體回收機(jī)構(gòu)20，使處理裝置60處理后之液體LQ 透過回流管27回流至液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之混合裝置19。處理裝置60， 系用以清潔所回收之液體LQ，具備例如過濾單元、蒸餾裝置等。以 液體回收機(jī)構(gòu)20回收之液體LQ,由于與基板P表面之光刻膠(感光材) 接觸，有可能包含基板P(光刻膠)所產(chǎn)生之雜質(zhì)。此外，以液體回收機(jī) 構(gòu)20回收之液體LQ，系在與大氣接觸后被回收，因此，亦有可能包 含大氣中之雜質(zhì)(包含氣體)。因此，液體回收機(jī)構(gòu)20，將回收之液體 LQ以處理裝置60加以清潔后，使該清潔后之液體LQ回流至液體供 應(yīng)機(jī)構(gòu)IO之混合裝置19。又，液體回收機(jī)構(gòu)20,將所回收之液體LQ 之其余的一部分排出(廢棄)至曝光裝置EX之外部(不回流至液體供應(yīng) 機(jī)構(gòu)10)。液體供應(yīng)才幾構(gòu)10，將從液體回收才幾構(gòu)20回流之液體LQ再 次供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)?，將其再利用于液浸曝光。此外?液體回收才幾構(gòu)20，亦可將回收之液體LQ全部送回至液體供應(yīng)才幾構(gòu)10。
又，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10具備測量裝置30，以測量液體LQ的光學(xué) 特性。測量裝置30，系用以測量以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)至投影光學(xué) 系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ的光學(xué)特性，具備設(shè)在液體回收機(jī)構(gòu)20 之處理裝置60與混合裝置19間之回流管27途中的第1測量器31、 以及設(shè)在混合裝置19與噴嘴構(gòu)件70間之供應(yīng)管16途中的第2測量器 32。第1測量器31,系測量從液體回收才幾構(gòu)20之處理裝置60回流、 被供應(yīng)至混合裝置19之前之液體LQ的光學(xué)特性，第2測量器32， 則系測量以混合裝置19制成、透過噴嘴構(gòu)件70被供應(yīng)至投影學(xué)系統(tǒng) PL像面?zhèn)戎爸后wLQ的光學(xué)特性。第1測量器31與第2測量器 32具有大致同等之構(gòu)成，能測量液體LQ之折射率、及液體LQ之透 射率中的至少一方。以下，參照?qǐng)D3及圖4說明第l測量器31。圖3系顯示第l測量 器31的概略立體圖、圖4系截面圖。又，如前所述，由于第l測量器 31與第2測量器32具有大致同等之構(gòu)成，因此省略第2測量器32之 說明。
圖3及圖4中，第1測量器31，具備設(shè)在回流管27(液體LQ 流動(dòng)之管)途中的流路形成構(gòu)件33、對(duì)流路形成構(gòu)件33照射測量用光 La的投光部34、用以將通過流路形成構(gòu)件33之測量用光La加以聚 光的光學(xué)元件(聚光光學(xué)系統(tǒng))35、以及用以接收透過光學(xué)元件35之測 量用光La由CCD等構(gòu)成的攝影元件36。從投光部34照射于流路形 成構(gòu)件33之測量用光La，系具有適當(dāng)截面積之平行光線。光學(xué)元件 35與攝影元件36之距離，系設(shè)為與光學(xué)元件35之焦距大致相等，光 學(xué)元件35,系將通過光學(xué)元件35之測量用光La聚光于攝影元件36 上。從投光部34射出之測量用光La，具有與曝光用光EL大致相同 之波長(ArF準(zhǔn)分子激光之波長，193nm)。
流路形成構(gòu)件33，系由石英或螢石等能使測量用光La(曝光用光 EL)通過之構(gòu)件形成，為截面形成為三角形之管狀構(gòu)件。流路形成構(gòu) 件33具有棱鏡之功能。于流路形成構(gòu)件33內(nèi)部，形成有液體LQ流 通之流路37。以流路形成構(gòu)件33所形成之流路37的一端部，系連接 于回流管27，從液體回收機(jī)構(gòu)20之處理裝置60送回之液體LQ，透 過回流管27流入流路37之一端部。又，以流路形成構(gòu)件33所形成之 流路37的另一端部，則系透過回流管27連接于混合裝置19，流入流 路37之一端部的液體LQ，在流過流路37后從另一端部流出，透過 回流管27被供應(yīng)至混合裝置19。亦即，于流路形成構(gòu)件33之流路37， 系流過以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ。 流路37,供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ所充滿。
使用第1測量器31測量液體LQ之光學(xué)特性時(shí)，控制裝置CONT ， 系在流路形成構(gòu)件33之流路37中充滿液體LQ之狀態(tài)下，對(duì)流路形 成構(gòu)件33之第1面33A從投光部34以斜入射方式照射測量用光La。 由于流路形成構(gòu)件33能使測量用光La透射(穿透)，因此照射于流路形成構(gòu)件33之測量用光La，會(huì)照射于流過流路37之液體LQ。照射于流過流路37之液體LQ的測量用光La，在通過該液體LQ后，從流路形成構(gòu)件33之第2面33B射出至外部。從流路形成構(gòu)件33之第2面33B射出之測量用光La，以光學(xué)元件35將其聚光至攝影元件36上。
測量用光La在攝影元件36上之聚光位置，會(huì)因流過流路37之液體LQ之光學(xué)特性而變化。具體而言，會(huì)視充滿在流路37中之液體LQ對(duì)測量用光La之折射率，而使得在第1面33A與液體LQ之接口的入射角及射出角分別產(chǎn)生變化，導(dǎo)致通過液體LQ之測量用光La之光路產(chǎn)生變動(dòng)，因此，測量用光La在攝影元件36上之聚光位置，亦即攝影元件36之測量用光La之受光位置，會(huì)產(chǎn)生如圖4之箭頭Fl所示之變化。攝影元件36之受光結(jié)果系輸出至控制裝置CONT。此處，連接于控制裝置CONT之存儲(chǔ)裝置MRY中，預(yù)先儲(chǔ)存有測量用光La在攝影元件36上之受光位置、與流過流路37之液體LQ之折射率間的關(guān)系?？刂蒲b置CONT,能根據(jù)攝影元件36之受光結(jié)果、與存儲(chǔ)裝置MRY中所儲(chǔ)存之存儲(chǔ)信息，來求出流過流路37之液體LQ對(duì)測量用光La之折射率。
此外，亦會(huì)因流過流路37之液體LQ對(duì)測量用光La之光透射率，而使攝影元件36之測量用光La受光量產(chǎn)生變化。攝影元件36之受光結(jié)果系輸出至控制裝置CONT。此處，連接于控制裝置CONT之存儲(chǔ)裝置MRY中，預(yù)先儲(chǔ)存有測量用光La在攝影元件36上之受光量、與流過流路37之液體LQ之光透射率間的關(guān)系?？刂蒲b置CONT，亦能根據(jù)攝影元件36之受光結(jié)果、與存儲(chǔ)裝置MRY中所儲(chǔ)存之存儲(chǔ)信息，來求出流過流路37之液體LQ對(duì)測量用光La之光透射率。
又，由于測量用光La具有與曝光用光EL大致相同之波長，因此，控制裝置CONT能求出液體LQ對(duì)曝光用光EL之折射率及光透射率。如以上所述，第1測量器31，系使用測量用光La，以光學(xué)方式求出包含液體LQ對(duì)曝光用光EL之折射率及光透射率中至少一方的光學(xué)特性。同樣的，第2測量器32，亦系使用測量用光La，以光
17學(xué)方式求出通過混合裝置19之液體LQ的光學(xué)特性。
測量用光La雖具有與曝光用光EL大致相同之波長，其可以是投光部34具有能產(chǎn)生與啄光用光EL大致相同波長之測量用光La的光源，亦可以是以分支裝置將來自照明光學(xué)系統(tǒng)IL之曝光用光EL加以分支，將所分支之曝光用光EL的一部分用作為測量用光La。此時(shí)，投光部34系構(gòu)成為分支裝置的一部分。將光源i殳于投光部34之情形時(shí)，由于本實(shí)施形態(tài)中曝光用光EL系A(chǔ)rF準(zhǔn)分子激光，因此作為投光部34之光源，亦可使用在193nm之固體激光或ArF準(zhǔn)分子燈、氚燈等組合窄頻化元件(濾光片、光柵)的組合物，并將光源射出之光的波長與曝光用光EL之波長一致。又，從投光部34照射于流路形成構(gòu)件33之測量用光La，亦可以是具有與曝光用光EL不會(huì)波長之光。此時(shí)，預(yù)先求出使用與曝光用光EL具相同波長之測量用光La時(shí)在攝影元件36上之受光位置(或受光量)、與使用與曝光用光EL具不同波長之測量用光La時(shí)在攝影元件36上之受光位置(或受光量)的關(guān)系。然后，根據(jù)上述關(guān)系來修正使用與曝光用光EL具不同波長之測量用光La進(jìn)行測量動(dòng)作時(shí)的測量結(jié)果(受光位置、受光量)，即能求出液體LQ對(duì)曝光用光EL之折射率信息及光透射率信息。
第1、第2測量器31，32，系以光學(xué)方式測量流過流路37(液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之供應(yīng)路的一部分)之液體LQ的特性。在液體LQ —邊流動(dòng)的情形下測量該液體LQ之光學(xué)特性，能在在液體LQ無大的溫度變化下進(jìn)行測量，而提升測量精度。此外，基板P之液浸曝光時(shí)，系以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)IO將液體LQ供應(yīng)至基板P上，此時(shí)，由于能直4妾測量流過液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之供應(yīng)路的液LQ，因此能在進(jìn)行基板P之液浸曝光的同時(shí)，隨時(shí)測量(監(jiān)測)液體LQ的特性。亦即，由于能一邊進(jìn)行液體LQ之供應(yīng)動(dòng)作一邊進(jìn)行液體LQ之測量動(dòng)作，因此不須停止曝光裝置EX之運(yùn)轉(zhuǎn)，即能進(jìn)行液體LQ之測量動(dòng)作。因此，能防止曝光裝置EX運(yùn)轉(zhuǎn)率降低等不良情形。
本實(shí)施形態(tài)中，流路形成構(gòu)件33，系構(gòu)成為以液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ之流路的一部分，而形成為液體LQ之全部流過以流路形成構(gòu)件33所形成之流路37的構(gòu)成。以此方式，由于能直接測量實(shí)際供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ的特性，因此能提升測量精度。另一方面，亦可考慮對(duì)回流管27及供應(yīng)管16設(shè)置分支之分支管，使液體LQ之一部分流至分支管，并以第1、第2測量器31， 32來測量流過該分支管之液體LQ。通過此構(gòu)成，能謀求第1、第2測量器31，32之小型化。
又，當(dāng)液體LQ中有微粒子(particle)或氣泡(bubble)等異物時(shí)，由于在攝影元件36上之受光量會(huì)降低，因此，第1、第2測量器31，32亦能檢測出液體LQ中是否有異物。此外，通過對(duì)測量用光La在多個(gè)既定位置分別配置攝影元件36,當(dāng)在液體LQ中有異物時(shí)，照射于液體LQ之測量用光La會(huì)因異物而散射，因此根據(jù)該散射光，第1、第2測量器31, 32能檢測出液體LQ中是否有異物。又，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)之第1、第2測量器31,32,亦能檢測液體LQ對(duì)測量用光La(曝光用光EL)之色分散(阿貝數(shù))再者，亦可在第1、第2測量器31，32之附近分別配置溫度傳感器，作為液體LQ之光學(xué)特性來測量液體LQ之溫度。
其次，參照?qǐng)D5之流程圖，說明使用具有上述構(gòu)成之曝光裝置EX來使基板P曝光之動(dòng)作。在進(jìn)行基板P之曝光時(shí)，控制裝置CONT,使用液浸機(jī)構(gòu)1來開始液體LQ之液浸區(qū)域LR之形成動(dòng)作。又，待進(jìn)行曝光處理之基板P系假設(shè)已被供應(yīng)至基板保持具PH。在開始液浸區(qū)域LR之形成動(dòng)作時(shí)，控制裝置CONT,使投影光學(xué)系統(tǒng)PL之第1光學(xué)元件LS1、與基板載臺(tái)PST之上面87(含基板P表面)相相對(duì)的狀態(tài)下，開始以液浸機(jī)構(gòu)1之液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10進(jìn)行之液體LQ之供應(yīng)動(dòng)作、以及以液體回收機(jī)構(gòu)20進(jìn)行之液體LQ之回收動(dòng)作。
通過液體供應(yīng)4幾構(gòu)10進(jìn)行之液體LQ的供應(yīng)動(dòng)作、及以液體回收機(jī)構(gòu)20進(jìn)行之液體LQ的回收動(dòng)作，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)刃纬梢后wLQ之液浸區(qū)域LR。以液體回收機(jī)構(gòu)20回收之液體LQ,在經(jīng)處理裝置60加以處理后，透過回流管27送回至液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10?？刂蒲b置CONT，使用測量裝置30之第1測量器31，來測量以液體
19回收機(jī)構(gòu)20送回之液體LQ的光學(xué)特性(步驟Sl)。
控制裝置CONT,根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果，調(diào)整設(shè)于第1、第2供應(yīng)管13, 14之第1、第2閥13B， 14B，以調(diào)整從第1、第2液體供應(yīng)部11,12分別供應(yīng)至混合裝置19之第1、第2液體LQ1， LQ2每單位時(shí)間之供應(yīng)量。換言之，控制裝置CONT，根據(jù)第l測量器31之測量結(jié)果，來調(diào)整從第1、第2液體供應(yīng)部11,12分別供應(yīng)、于混合裝置19被混合之第1、第2液體LQ1， LQ2的混合比(步驟S2)。
第1、第2液體LQ1，LQ2，其光學(xué)特性(折射率、光透射率)彼此不同。此實(shí)施形態(tài)中，第1液體LQ1之折射率高于第2液體LQ2之折射率。因此，控制裝置CONT,為了將混合裝置19所制成之液體LQ之光學(xué)特性調(diào)整為所希望狀態(tài)，具體而言，為了將混合裝置19所制成之液體LQ之折射率及光透射率中之至少一方維持于既定值，系根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果，來調(diào)整以混合裝置19所混合之第1、第2液體LQ1， LQ2的混合比。第1測量器31，由于系測量從液體回收機(jī)構(gòu)20回流之液體LQ的光學(xué)特性，因此，控制裝置CONT僅需根據(jù)該第1測量器31之測量結(jié)果，對(duì)回流之液體LQ,以第1、第2液體供應(yīng)部11， 12來適當(dāng)、適量的追加第1、第2液體LQ1， LQ2,即能將混合裝置19所制成之液體LQ之光學(xué)特性維持于所希望狀態(tài)。
此處，第1、第2液體LQ1， LQ2之混合比、和以該混合比制成之液體LQ之光學(xué)特性的關(guān)系，例如系以實(shí)驗(yàn)或模擬方式預(yù)先求出，與此關(guān)系相關(guān)之信息，預(yù)先儲(chǔ)存在連接于控制裝置CONT之存儲(chǔ)裝置MRY。控制裝置CONT，即能根據(jù)存儲(chǔ)裝置MRY中儲(chǔ)存之信息、與第1測量器31之測量結(jié)果，調(diào)整第1、第2閥13B, WB,來決定為獲得液體LQ之所希望光學(xué)特性的第1、第2液體LQ1，LQ2的混合比。然后，控制裝置CONT，根據(jù)所決定之混會(huì)比，使用混合裝置19進(jìn)行以第1、第2液體供應(yīng)部11，12送出之第1、第2液體LQ1，LQ2、以及以液體回收機(jī)構(gòu)20送回之液體LQ的混合，來制成液體LQ(步驟S3)。
例如，當(dāng)?shù)?液體LQ1之折射率高于第2液體LQ2之折射率時(shí)，控制裝置CONT根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果，判斷出液體LQ之折射率低于期望值時(shí)，即控制第1、第2閥13B， 14B，使供應(yīng)至混合裝置19之第1液體LQ1之量多于第2液體LQ2之量。又，當(dāng)根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果，判斷出液體LQ之折射率高于期望值時(shí)，控制裝置CONT即控制第1、第2閥13B, 14B,使供應(yīng)至混合裝置19之第2液體LQ2之量多于第1液體LQ1之量。通過此方式，即能將液體LQ之折射率控制于期望值。
如以上所述，根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果，來調(diào)整以混合裝置19制成之液體LQ的光學(xué)特性。
又，于混合裝置19，為調(diào)整液體LQ之光學(xué)特性中的折射率，可如前所述，于液體LQ中混合(添加)Al氧化物之微粒子等的既定物質(zhì)，亦可于液體LQ中混合(添加)用以調(diào)整光透射率之既定物質(zhì)。作為混入液體LQ之既定物質(zhì)，可以是固體、亦可以是漿狀。此外，可以是將固體微粒子分散至液體LQ，亦可以是將固體投入液體LQ后，使該固體溶解于液體LQ。
以混合裝置19制成之液體LQ，系透過供應(yīng)管16供應(yīng)至第2測量器32?？刂蒲b置CONT，以測量裝置30之第2測量器32來測量以混合裝置19制成之液體LQ的光學(xué)特性。第2測量器32，系測量根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果進(jìn)行光學(xué)特性調(diào)整后的液體LQ(步驟S4)。
控制裝置CONT,根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果，調(diào)整成像特性，并調(diào)整透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL與液體LQ形成之像面位置、與基板P表面的位置關(guān)系(步驟S5)。
以混合裝置19制成之液體LQ之光學(xué)特性中，例如有可能因折射率些微的變動(dòng)，而使得透過投影光學(xué)系PL及液體LQ之像面位置產(chǎn)生變動(dòng)?；蛘?，亦有可能無法將混合裝置19制成之液體LQ的光學(xué)特性調(diào)整至期望狀態(tài)。因此，控制裝置CONT，根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果，藉驅(qū)動(dòng)構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL之多個(gè)光學(xué)元件LS1~LS2中的特定光學(xué)元件、或進(jìn)行鏡筒PK內(nèi)部之壓力調(diào)整，來調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL成像特性之像面位置?；蛘?，成像特性調(diào)整裝置LC，亦可進(jìn)行構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL之多個(gè)光學(xué)元件LS1~LS2中的特定光學(xué) 元件之溫度調(diào)整來改變特定光學(xué)元件之溫度、或改變鏡筒PK內(nèi)部之 溫度，據(jù)以調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL之成像特性。控制裝置CONT，能 視該液體LQ之光學(xué)特性(折射率)調(diào)整成像特性，據(jù)以使例如透過投影 光學(xué)系統(tǒng)PL與液體LQ形成之像面位置、與基板P表面一致。
又，控制裝置CONT，可取代以成像特性調(diào)整裝置LC進(jìn)行之投 影光學(xué)系統(tǒng)PL之調(diào)整、或與成像特性調(diào)整裝置LC進(jìn)行之調(diào)整并行， 根據(jù)液體LQ之光學(xué)特性(折射率)，透過基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD來 控制基板載臺(tái)PST驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD，具有作為 調(diào)整基板載臺(tái)PST之位置之調(diào)整裝置的功能。
例如，液體LQ之折射率高于期望值時(shí)，透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL 與液體LQ形成之像面位置，與液體LQ之折射率為期望值時(shí)透過投 影光學(xué)系統(tǒng)PL與液體LQ形成之像面位置相較，會(huì)往-Z側(cè)移動(dòng)。因 此，控制裝置CONT，為了使透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL與液體LQ形成 之像面位置、與基板P表面一致，系根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果， 藉基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD來使保持基板P之基板載臺(tái)PST往-Z側(cè) 移動(dòng)。
或者，亦可透過掩模載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD,來驅(qū)動(dòng)保持掩模M 之掩模載臺(tái)MST。此時(shí)，掩模載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD，具有作為調(diào)整成 像特性之調(diào)整裝置的功能。或者，亦可在噴嘴構(gòu)件70與第2測量器 32之間設(shè)置用來進(jìn)行液體LQ溫度之微調(diào)整的調(diào)溫裝置，來調(diào)整供應(yīng) 至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ的溫度。或者，亦可調(diào)整照明 光學(xué)系統(tǒng)IL(曝光用光源)，來調(diào)整曝光用光EL之波長?；蛘?，由于 液體LQ之折射率亦會(huì)因該液體LQ之壓力而變動(dòng)，因此亦可通過調(diào) 整液體LQ之壓力，來調(diào)整透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL與液體LQ形成之像 面位置。調(diào)整液體LQ之壓力時(shí)，例如系于噴嘴構(gòu)件70設(shè)置與供應(yīng)口 18及回收口 28不同的第2 口。然后，對(duì)液體LQ之液浸區(qū)域LR(根 據(jù)供應(yīng)口 18及回收口 28之液體供應(yīng)動(dòng)作及液體回收動(dòng)作所形成)，透 過第2 口進(jìn)行液體LQ之追加或一部分之回收。通過此方式，即能調(diào)整充滿在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P間之光路空間中之液體LQ的壓 力?；蛘?，亦可通過調(diào)整收納曝光裝置EX之處理室內(nèi)之壓力，來調(diào) 整充滿在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P間之光路空間中之液體LQ的壓 力。
此處，液體LQ之光學(xué)特性、與透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ 形成之像面位置間的關(guān)系，例如系以實(shí)驗(yàn)或模擬方式預(yù)先求出，與此 關(guān)系相關(guān)之信息，預(yù)先儲(chǔ)存在連接于控制裝置CONT之存儲(chǔ)裝置 MRY。控制裝置CONT，即能根據(jù)存儲(chǔ)裝置MRY中儲(chǔ)存之信息、與 第2測量器32之測量結(jié)果，使用包含成像特性調(diào)整裝置LC、基板載 臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD、掩模載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD、調(diào)溫裝置等各調(diào)整機(jī) 構(gòu)的至少一種，來使透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ形成之像面位 置、與基板P表面一致。又，曝光裝置EX并不須要具備上述所有的 調(diào)整機(jī)構(gòu)，視需要適當(dāng)?shù)难b栽于曝光裝置EX即可。
又，不僅限于因液體LQ之光學(xué)特性使透過液體LQ形成之像面 產(chǎn)生變化的情形，在因液體LQ之光學(xué)特性(折射率)，卩吏得波面像差及 畸變等其它成像特性亦變化情形時(shí)，亦根據(jù)第2測量器35所測量之液 體LQ的光學(xué)特性來進(jìn)行調(diào)整即可。此外，不僅限于液體LQ之折射 率，當(dāng)以混合裝置19制成之液體LQ之光學(xué)特性中之光透射率產(chǎn)生變 動(dòng)、或無法將光透射率調(diào)整至所希望狀態(tài)之情形時(shí)，控制裝置CONT， 可根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果，例如，可調(diào)整含光源之照明光學(xué)系 統(tǒng)IL等，來調(diào)整曝光用光EL之照射量(照度)、調(diào)整基板P之掃描速 度、調(diào)整曝光用光EL之脈沖發(fā)光周期、調(diào)整啄光用光EL在基板P 上之掃描方向?qū)挾?、或適當(dāng)組合這些調(diào)整，來實(shí)施因應(yīng)液體LQ透射 率之最佳曝光量控制(劑量控制)。
如以上所述，控制裝置CONT，根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果， 調(diào)整第1、第2液體LQ1, LQ2混合比，或于液體LQ中混合(添加)既 定物質(zhì)來調(diào)整液體LQ之光學(xué)特性，且根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果， 調(diào)整成像特性(例如，像面位置)。并在根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果 調(diào)整液體LQ之光學(xué)特性、以及根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果調(diào)整包
23含成像特性等曝光條件后，控制裝置CONT，即在該調(diào)整后之曝光條 件下，透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ進(jìn)行基板P之液浸曝光(步驟 S6)。
此外，上述實(shí)施形態(tài)中，亦可考量第2測量器32之測量結(jié)果來 調(diào)整混合裝置19之混合比，來進(jìn)行第1液體供應(yīng)部11、第2液體供 應(yīng)部12所供應(yīng)之第1液體LQ1之溫度及第2液體LQ2之溫度調(diào)整。 亦即，控制裝置CONT可調(diào)整混合裝置19之混合比、或控制第1液 體LQ1及第2液體LQ2之溫度(反饋控制)。此外，在基板P之液浸 曝光中，液體LQ之光學(xué)特性，亦系以第l、第2測量器31，32隨時(shí) 監(jiān)測?？刂蒲b置CONT，在基板P之液浸曝光中，亦可根據(jù)第l測量 器31之監(jiān)測信息進(jìn)行液體LQ光學(xué)調(diào)整，且根據(jù)第2測量器32之監(jiān) 測信息，進(jìn)行成像特性之調(diào)整等。
又，于控制裝置CONT連接有通報(bào)裝置INF，控制裝置CONT 可通過通報(bào)裝置INF，來通報(bào)測量裝置30之測量結(jié)果。通報(bào)裝置INF， 系由顯示裝置(display)、使用聲音或光來發(fā)出警報(bào)(警告)之警報(bào)裝置等 所構(gòu)成，例如以顯示裝置等來顯示第1、第2測量器31, 32之測量結(jié) 果(液體LQ之折射率信息、光透射率信息等)?；蛘?，在第1、第2測 量器31， 32之測量結(jié)果超過預(yù)先設(shè)定之容許值時(shí)，控制裝置CONT以 通報(bào)裝置INF來發(fā)出警告。此時(shí)，第2測量器32之測量結(jié)果，最好 是考慮能以成像特性調(diào)整等來補(bǔ)償之范圍，來進(jìn)行設(shè)定。
本實(shí)施形態(tài)中，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10系供應(yīng)混合裝置19所制成之液 體LQ的構(gòu)成，通過調(diào)整第1、第2液體LQ1， L2之混合比、或于液 體LQ中混合既定物質(zhì)，即能制成具有所希望光學(xué)特性的液體LQ。本 實(shí)施形態(tài)中，液體供應(yīng)^/L構(gòu)10之混合裝置19,系視構(gòu)成投影光學(xué)系 統(tǒng)PL之多個(gè)光學(xué)元件LS1 LS5中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之 第1光學(xué)元件LSI的光學(xué)特性，來制成用以充滿第1光學(xué)元件LSI之 下面Tl與基板P間之光路空間的液體LQ。
液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10,系供應(yīng)其折射率高于(大于)構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng) PL之多個(gè)光學(xué)元件LSI ~ LS5中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第
241光學(xué)元件LSI之折射率的液體LQ。通過該具高折射率之液體LQ, 來充滿配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎錚(或基板載臺(tái)PST)與第 1光學(xué)元件LS1間之光路空間。本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1系 以石英形成，液體LQ之折射率高于石英之折射率。此處，石英之折 射率約為1.5左右，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之混合裝置19所供應(yīng)之液體LQ 在1.6 1.8左右。又，第1光學(xué)元件LSI亦可以螢石形成。
第1光學(xué)元件LSI之形成材料石英，能使曝光用光EL之ArF 準(zhǔn)分子激光穿透(透射)。又，由于石英系折射率大的材料，因此，例 如能縮小第1光學(xué)元件LS1之大小，使投影光學(xué)系統(tǒng)PL及曝光裝置 EX更為小型化。此外，例如亦可以螢石來形成光學(xué)元件LS2~LS5、 以石英形成光學(xué)元件LS1，亦可以石英來形成光學(xué)元件LS2 LS5、 而以螢石形成光學(xué)元件LSI,或者亦可以石英(或螢石)來形成所有光 學(xué)元件LS1 LS5。
圖6，系顯示最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第1光學(xué)元件LSI 附近的放大截面圖。圖6中，第1光學(xué)元件LS1中、與基板P相相對(duì) 之下面Tl形成有凹面部2。第1光學(xué)元件LSI之上面T2的光路空間 系充滿氣體(氮?dú)?，第l光學(xué)元件LS1之下面Tl的光路空間則系充滿 液體LQ。笫1光學(xué)元件LS1之上面T2之形狀，系朝向投影光學(xué)系統(tǒng) PL之物體面?zhèn)?掩模側(cè))膨起之凸?fàn)畹那嫘螤睢?br> 如前所述，通過使用折射率高于第1光學(xué)元件LS1(最接近投影光 學(xué)系統(tǒng)PL之像面)之折射率的液體LQ，能大幅提升分辨率及焦深。 此外，由于第1光學(xué)元件LS1具有與該液體LQ接觸之凹面部(曲面部)， 能抑制從第1光學(xué)元件LSI射入液體LQ時(shí)之全反射，使曝光用光EL 良好的到達(dá)投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)取?br> 如以上之說明，以混合裝置19適當(dāng)混合多種類之液體，即能制 成具有對(duì)應(yīng)曝光特性之所希望特性的液體LQ。承上所述，由于能任 意供應(yīng)例如具有所希望折射率之液體LQ，因此能提升透過液體LQ進(jìn) 行曝光時(shí)之分辨率及焦深，將曝光精度維持于所希望狀態(tài)。此外，由 于設(shè)有測量液體LQ之光學(xué)特性的測量裝置30,因此能根據(jù)該測量裝置30之測量結(jié)果，掌握液體LQ之光學(xué)特性，而采取將液體LQ之光 學(xué)特性調(diào)整于所希望狀態(tài)、或調(diào)整成像特性等適當(dāng)之處置。再者，測 量裝置30，為測量流于液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之供應(yīng)路之液體LQ的特性， 可測量(監(jiān)測)供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎耙豢痰囊后wLQ。因 此，可根據(jù)供應(yīng)前一刻之液體LQ的測量結(jié)果，調(diào)整液體LQ之光學(xué) 特性及成像特性等，而能在所希望之曝光條件下以良好精度進(jìn)行曝光。
又，作為上述第1液體LQ1、或第2液體LQ2所使用之液體(功 能液)系在液體制造工廠(液體制造商)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，該液體之特性有可 能產(chǎn)生變動(dòng)。亦即，工業(yè)生產(chǎn)之功能液其特性有可能產(chǎn)生批差異。本 實(shí)施形態(tài)中，由于液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之混合裝置19，系根據(jù)測量裝置 30(第1測量器31)之測量結(jié)果，一邊適當(dāng)調(diào)整第1、第2液體LQ1，LQ2 之混合比一邊制成液體LQ，因此，例如在使用第l批功能液作為第1 液體LQ1、第2批功能液作為第2液體LQ2，而使相同材質(zhì)之功能液 存在批差異時(shí)，亦能消除該批差異，制成具有所希望特性之液體LQ。
又，本實(shí)施形態(tài)之構(gòu)成，由于系根據(jù)第1測量器31之測量結(jié)果 調(diào)整液體LQ之光學(xué)特性，以第2測量器32來測量該調(diào)整后之液體因 此LQ，因此，即使產(chǎn)生無法完全將液體LQ之光學(xué)特性調(diào)整至所希望 狀態(tài)之情形時(shí)，亦能根據(jù)第2測量器32之測量結(jié)果，進(jìn)行成像特性之 調(diào)整等，因此能在所希望之曝光條件下以良好精度進(jìn)行基板P之曝光。
又，液體回收才幾構(gòu)20，由于系將回收之液體LQ送回至液體供應(yīng) 機(jī)構(gòu)10,因此，即使使用的是工業(yè)生產(chǎn)之高價(jià)產(chǎn)品或稀少產(chǎn)品亦能將 該液體LQ加以再利用，而抑制組件之生產(chǎn)成本。此外，以液體回收 機(jī)構(gòu)20送回至液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之液體LQ的光學(xué)特性，例如，有可 能因處理裝置60之能力等而產(chǎn)生變動(dòng)，但可通過混合裝置19來再次 調(diào)整被送回之液體LQ的光學(xué)特性，因此能將回收并被送回之液體LQ 調(diào)整至所希望狀態(tài)后，進(jìn)行再利用。
<第2實(shí)施形態(tài)>
其次，參照?qǐng)D7說明第2實(shí)施形態(tài)。以下之說明中，對(duì)與上述實(shí) 施形態(tài)相同或相等之構(gòu)成部分系賦予相同符號(hào)，簡化或省略其說明。第2實(shí)施形態(tài)之特征部分，系液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10具備用以檢測 供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)戎后wLQ之溫度的溫度檢測器41， 以及用以調(diào)整液體LQ之溫度的調(diào)溫裝置42。溫度檢測器41，系設(shè)于 供應(yīng)管16途中，用以檢測混合裝置19制成之液體LQ的溫度。又， 調(diào)溫裝置42系設(shè)于供應(yīng)管16之溫度檢測器41與第2測量器32(噴嘴 構(gòu)件70)之間，用以調(diào)整以溫度檢測器41進(jìn)行溫度檢測后之液體LQ 的溫度?？刂蒲b置CONT,根據(jù)溫度檢測器41之檢測結(jié)果，使用調(diào)溫 裝置42來調(diào)整被供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎后wLQ的溫度。
例如，當(dāng)液體LQ之溫度高于期望值時(shí)，液體LQ之折射率會(huì)降 低，透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ之像面位置，與液體LQ溫度為 期望值時(shí)透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ形成之像面位置相較，會(huì) 往+ Z側(cè)位移。因此，控制裝置CONT，為了使透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL 及液體LQ形成之像面位置與基板P表面一致，通過調(diào)溫裝置42來調(diào) 整液體LQ之溫度(降低)?；蛘?，控制裝置CONT,為了使透過投影 光學(xué)系統(tǒng)PL及液體LQ形成之像面位置與基板P表面一致，根據(jù)調(diào) 溫裝置42之檢測結(jié)果，使保持有基板P之基板載臺(tái)PST往+ Z側(cè)位 移、或驅(qū)動(dòng)成像特性調(diào)整機(jī)構(gòu)。
又，圖7中，亦可在使用調(diào)溫裝置42調(diào)整液體LQ之溫度時(shí)， 考慮第2測量器2之測量結(jié)果、與溫度檢測器41之檢測結(jié)果的雙方。 此外，圖7中，亦可不設(shè)置溫度檢測器41?？刂蒲b置CONT，為了使 第2測量器32所測量之液體LQ的折射率為期望值，可根據(jù)第2測量 器32之測量結(jié)果，使用調(diào)溫裝置42來調(diào)整液體LQ之溫度，以使液 體LQ之折射率成為期望值。
使用折射率之溫度依存性高的液體LQ(對(duì)溫度變化之折射率變 化大的液體LQ)時(shí)，以調(diào)溫裝置42加以溫度調(diào)整，充滿于投影光學(xué)系 統(tǒng)PL與基板P間之光路空間之液體LQ的光學(xué)特性(折射率)，有可能 因收容曝光裝置EX之處理室(chamber)內(nèi)的溫度變動(dòng)、或光路空間附 近環(huán)境之溫度變動(dòng)而產(chǎn)生變動(dòng)。因此，例如設(shè)置能測量光路空間附近 之環(huán)境溫度的溫度測量器，根據(jù)該溫度測量器之測量結(jié)果，因應(yīng)光路
27空間附近環(huán)境之溫度變動(dòng)，以調(diào)溫裝置42進(jìn)行液體LQ之溫度調(diào)整，或進(jìn)行第1、第2液體LQ1， LQ2之混合比調(diào)整亦可。<第3實(shí)施形態(tài)>
接著，說明第3實(shí)施形態(tài)。第3實(shí)施形態(tài)之特征部分，系測量液體LQ之光學(xué)特性的測量裝置30，，設(shè)于噴嘴構(gòu)件70。圖8，系顯示第3實(shí)施形態(tài)之噴嘴構(gòu)件70附近的側(cè)視截面圖，圖8(B)系從下方觀察噴嘴構(gòu)件70的圖。
圖8中，噴嘴構(gòu)件70，系形成為圍繞構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL之多個(gè)光學(xué)元件LS1 LS5中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)戎?光學(xué)元件LS1的環(huán)狀。于噴嘴構(gòu)件70之內(nèi)側(cè)面70T中、與液浸區(qū)域LR之液體LQ接觸的既定位置設(shè)有棱鏡33，。又，于噴嘴構(gòu)件70之內(nèi)側(cè)面70T中、在隔著液浸區(qū)域LR與棱鏡33，相相對(duì)之位置，設(shè)有光學(xué)元件(聚光光學(xué)系統(tǒng))35。再者，于噴嘴構(gòu)件70之既定位置，設(shè)有用以接收透過光學(xué)元件35之光線的攝影元件36。此外，于棱鏡33，照射來自投光部34之測量用光La。又，圖8之噴嘴構(gòu)件70雖系以示意方式顯示，但于噴嘴構(gòu)件70確保有測量用光La通過之光路。從投光部34照射于棱鏡33，之測量用光La，在通過棱鏡33，后，通過液浸區(qū)域LR之液體LQ之中。通過液體LQ之測量用光La,透過光學(xué)元件35被攝影元件36接收。測量裝置30，測量液體LQ之學(xué)特性的原理，與參照?qǐng)D3及圖4說明之第1測量器31相同。測量裝置30'，可用來替代測量裝置30之第2測量器32，亦可與第2測量器32并用。無論何種情形，皆能使用設(shè)于噴嘴構(gòu)件70之測量裝置30'，來測量投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P間之光路空間中所配置之液體LQ的光學(xué)特性，根據(jù)該測量結(jié)果，調(diào)整液體LQ之光學(xué)特性及成像特性等。
<第4實(shí)施形態(tài)〉
其次，參照?qǐng)D9說明第4實(shí)施形態(tài)。第4實(shí)施形態(tài)之特征部分，系投影光學(xué)系統(tǒng)PL之第1光學(xué)元件LSI的下面Tl大致為平坦面，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10之混合裝置19，系制成與該第1光學(xué)元件LSI之折射率大致相同折射率之液體LQ。液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，供應(yīng)以混合裝置
2819制成之液體LQ。
圖9，系顯示最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面之第1光學(xué)元件LSI附近的》丈大截面圖。圖9中，第1光學(xué)元件LS1之與基板P相相對(duì)的下面Tl為平坦面。第1光學(xué)元件LS1之上面T2側(cè)之光路空間系充滿氣體(氮?dú)?，第1光學(xué)元件LS1之下面Tl側(cè)之光路空間則系充滿液體LQ。第1光學(xué)元件LSI之上面T2之形狀，系朝向投影光學(xué)系統(tǒng)PL之物體面?zhèn)?掩模側(cè))膨起之凸?fàn)畹那嫘螤睢ｓ?光學(xué)元件LSI之折射率與液體LQ之折射率大致相同。
又，第1光學(xué)元件LS1之下面Tl系平面形狀。此外，如前所述，由于第1光學(xué)元件LS1之折射率與液體LQ之折射率大致相同，因此到達(dá)基板P表面之曝光用光EL，在第1光學(xué)元件LS1之下面Tl幾乎不會(huì)產(chǎn)生折射。本實(shí)施形態(tài)，亦可通過具有折射率(n)之液體LQ來將數(shù)值孔徑NA放大至約n倍，以大幅提升分辨率及焦深。此外，第4實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1之折射率與液體LQ之折射率亦可不同。
又，上述第1~第4實(shí)施形態(tài)中，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10雖系以混合裝置19來混合2種類的第1、第2液體LQ1，LQ2，將以該混合裝置19制成之液體LQ供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL之像面?zhèn)龋?dāng)然亦可以混合裝置19混合3種類以上之任意多種類的液體，并供應(yīng)以該混合裝置19制成之液體LQ。
或者，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，亦可不混合多種類之液體，而供應(yīng)1種液體。此時(shí)，液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10可省略混合裝置19?？刂蒲b置CONT，可使用測量裝置30(第2測量器32)測量液體LQ之光學(xué)特性，根據(jù)該測量結(jié)果，使用包含成像特性調(diào)整裝置LC、基板載臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD、掩模栽臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD、調(diào)溫裝置等各調(diào)整機(jī)構(gòu)之至少一種，來進(jìn)行成像特性之調(diào)整等。又，雖系將液體回收機(jī)構(gòu)20所回收之至少一部分的液體LQ送回至液體供應(yīng)才幾構(gòu)10， ^f旦亦可將液體回收4幾構(gòu)20所回收之液體LQ全數(shù)廢棄，而由液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)新的潔凈液體LQ。此外，噴嘴構(gòu)件70等液浸機(jī)構(gòu)1之構(gòu)造，不限于以上所述，例如，亦可使用歐洲專利公開第1420298號(hào)7>報(bào)、國際公開第2004/055803號(hào)公報(bào)、國際公開第2004/057589號(hào)公報(bào)、國際公開第2004/ 057590號(hào)公報(bào)、國際公開第2005 / 029559號(hào)公報(bào)中所記載者。
又，在上述實(shí)施形態(tài)中，雖系就液體LQ充滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL之第1光學(xué)元件LS1光射出側(cè)光路空間的曝光裝置作了說明，但亦可將其它光路空間以液體(水)來加以充滿。例如，可采用如國際公開第2004 / 019128號(hào)之揭示，將第1光學(xué)元件LSI之光入射側(cè)光路空間亦以液體(純水)來加以充滿，將液體供應(yīng)至此光路空間時(shí)，可適用參照?qǐng)D2及圖7所說明之液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
此外，使用如上所述之液浸法時(shí)，而使得投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑NA變大時(shí)，由于習(xí)知用作為曝光用光之隨機(jī)偏振光有時(shí)會(huì)因偏光效果不同而使成像性能惡化，因此最好是使用偏光照明。此時(shí)，最好是進(jìn)行對(duì)齊掩模(標(biāo)線片)之線/空間(line and space)圖案之線圖案長邊方向的直線偏光照明，而從掩模(標(biāo)線片)之圖案射出較多S偏光成分(TE偏光成分)、亦即沿線圖案長邊方向之偏光方向成分的4汙射光。在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與涂布于基板P表面之光刻膠間充滿液體時(shí)，與在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與涂布于基板P表面之光刻膠間充滿空氣(氣體)的情形相較，由于有助于提高對(duì)比之S偏光成分(TE偏光成分)之衍射光在光刻膠表面之透射率會(huì)變高，因此即使在投影光學(xué)系統(tǒng)之?dāng)?shù)值孔徑NA超過1.0之情形時(shí)，亦能得到高成像性能。又，若適當(dāng)組合移相掩?；蛉缣亻_平6- 188169號(hào)公報(bào)所揭示之對(duì)齊線圖案長邊方向的斜入射照明法(特別系偶極(dipole)照明法)等，則更具效果。特別是，直線偏光照明法與偶極照明法之組合，在當(dāng)線/空間圖案之周期方向限于既定一方向時(shí)、或窗圖案沿既定一方向密集形成時(shí)相當(dāng)有效。例如，并用直線偏光照明法及偶極照明法，來照明透射率6%之半色調(diào)(half-tone)型移相掩模(半間距45nm左右之圖案)時(shí)，將照明系統(tǒng)之瞳面中形成偶極之二光束的外接圓所規(guī)定之照明cr設(shè)為0.95、各光束在該光瞳面之半徑設(shè)為0.125t5、投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑設(shè)為NA-1.2時(shí)，與使用隨機(jī)偏極光之情形相較，能使焦深(DOF)增加
30150nm左右。
此外，直線偏光照明與小o照明法(代表照明系統(tǒng)數(shù)值孔徑NAi與投影光學(xué)系統(tǒng)數(shù)值孔徑NAp之比的cy值為0.4以下的照明法)之組合亦是有效的。
又，例如以ArF準(zhǔn)分子激光為曝光用光，使用l/4左右之縮小倍率的投影光學(xué)系統(tǒng)PL，將微細(xì)之線/空間圖案(例如25~50nm左右之線/空間)膝光于基板P上時(shí)，依掩模M構(gòu)造(例如圖案之細(xì)微度或鉻之厚度)的不同，通過波導(dǎo)效果(Wave guide)使掩模M發(fā)揮偏光板之作用，而使從掩模M射出S偏光成分(TE偏光成分)之衍射光多于使對(duì)比下降之P偏光成分(TM偏光成分)的衍射光。此時(shí)，雖最好是使用上述直線偏光照明，但即使以隨機(jī)偏極光來照明掩模M，而投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑NA較大之情形時(shí)，亦能得到高解析性能。
又，當(dāng)將掩模M上之極微細(xì)線/空間圖案曝光于基板P上時(shí)，通過線柵(Wire Grid)效果雖亦有可能4吏P偏光成分(TM偏光成分)大于S偏光成分(TE偏光成分)，但例如以ArF準(zhǔn)分子激光為曝光用光，并使用1 / 4左右之縮小倍率的投影光學(xué)系統(tǒng)PL將較25nm大之線/空間圖案曝光于基板P上時(shí)，由于從掩模M射出S偏光成分(TE偏光成分)之衍射光多于P偏光成分(TM偏光成分)的衍射光，因此即使投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑NA較大之情形時(shí)，亦能得到高解析性能。
再者，除了與掩模(標(biāo)線片)之線圖案長邊方向?qū)R的直線偏光照明(S偏光照明)以外，如特開平6-53120號(hào)公^^艮所揭示，將以光軸為中心之圓的切線(周)方向直線偏光的偏光照明法與斜入射照明法的組合亦具有效果。特別是，除了掩模(標(biāo)線片)之圖案沿既定一方向延伸之線圖案以外，在沿多個(gè)相異方向延伸之線圖案混合(周期方向相異之線/空間圖案混合)的情形下，同樣如特開平6 - 53120號(hào)公報(bào)所揭示，通過并用偏光照明法(沿以光軸為中心之圓的接線方向直線偏光)與環(huán)帶照明法，即使投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑NA較大時(shí)，亦能得到高成像性能。例如，在并用偏光照明法(沿以光軸為中心之圓的接線方向直線偏光)與環(huán)帶照明法(環(huán)帶比3/4)，來照明透射率6%之半透光型相移掩模(半間距63nm左右之圖案)的情形下，將照明o設(shè)為0.95、將投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑設(shè)為NA=1.00時(shí)，與使用隨機(jī)偏極光之情形相較，能使焦深(DOF)增加2S0nm左右，若系半間距為55nm左右之圖案且投影光學(xué)系統(tǒng)PL之?dāng)?shù)值孔徑為NA=1.2時(shí)，則能使焦深增加lOOnm左右。
進(jìn)一步，除上述各種照明法外，采用例如特開平4-277612號(hào)公報(bào)及特開2001 - 1345245號(hào)公報(bào)所揭示之累進(jìn)焦點(diǎn)曝光法、或采用能與累進(jìn)焦點(diǎn)曝光法獲得相同效果之多波長(使用多波長(例如雙波長)之曝光用光)曝光法，亦是有效的。
此外，因液體LQ流動(dòng)所產(chǎn)生之投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端之第l光學(xué)元件LSI與基板P間的壓力較大時(shí)，亦可不將該第1光學(xué)元件LSI作成能更換之構(gòu)造，而將第1光學(xué)元件LSI堅(jiān)固地固定成不會(huì)因該壓力而移動(dòng)。
又，作為上述各實(shí)施形態(tài)之基板P，除了半導(dǎo)體組件制造用之半導(dǎo)體晶片以外，亦能適用于顯示器組件用之玻璃基板、薄膜磁頭用之
陶瓷晶片、或在曝光裝置所使用之掩?；驑?biāo)線片的原版(合成石英、硅
晶片)等。
曝光裝置EX,除了能適用于使掩模M與基板P同步移動(dòng)來對(duì)掩模M之圖案進(jìn)行掃描曝光的步進(jìn)掃描方式之掃描型曝光裝置(掃描步進(jìn)器)以外，亦能適用于在使掩模M與基板P靜止之狀態(tài)下，使掩模M之圖案一次曝光，并使基板P依序步進(jìn)移動(dòng)的之步進(jìn)重復(fù)方式的投影曝光裝置(步進(jìn)器)。
又，作為曝光裝置EX，亦能適用下述曝光裝置，即在使笫1圖案與基板P大致靜止之狀態(tài)下，使用投影光學(xué)系統(tǒng)(例如1/8縮小倍率且不含反射元件之折射型投影光學(xué)系統(tǒng))將第1圖案之縮小像一次曝光于基板P之方式的曝光裝置。此時(shí)，進(jìn)一步于其后，亦能適用于接合方式之一次曝光裝置，其系在使第2圖案與基板P大致靜止之狀態(tài)下，使用該投影光學(xué)系統(tǒng)使第2圖案之縮小像與第1圖案部分重迭而一次曝光于基板P。又，作為接合方式之曝光裝置，亦能適用于步進(jìn)接合方式之曝光裝置，其系在基板P上將至少2個(gè)圖案部分重迭而轉(zhuǎn)印，并依序移動(dòng)基板P。又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖系以具備投影光學(xué)系統(tǒng)PL之曝光裝置為例作了說明，但本發(fā)明亦能適用于不使用投影光學(xué)系統(tǒng)PL之曝光裝置及曝光方法。
又，本發(fā)明亦能適用于雙載臺(tái)型之曝光裝置。雙栽臺(tái)型曝光裝置之構(gòu)造及曝光動(dòng)作，例如已揭示于特開平10- 163099號(hào)及特開平10-214783號(hào)(對(duì)應(yīng)美國專利6,341,007、 6,400,441、 6,549,69及6，5卯,634),特表2000 - 505958號(hào)(對(duì)應(yīng)美國專利5，969，441)或美國專利6,208,407，此處，援用這些之揭示作為本文i己栽的一部分。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖系采用在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P之間局部的充滿液體之曝光裝置，但本發(fā)明亦能適用于如特開平6-124873號(hào)公報(bào)、特開平10- 303114號(hào)公報(bào)、美國專利第5,825,043號(hào)等所揭示之在曝光對(duì)象基板之表面全體浸沒于液體中的狀態(tài)下，進(jìn)行基板之曝光的曝光裝置。這些液浸曝光裝置之構(gòu)造及動(dòng)作，已詳細(xì)的記載于美國專利第5,825,043號(hào)，此處，援用該美國專利之記栽內(nèi)容作為本文記載的一部分。
作為曝光裝置EX之種類，并不限于將半導(dǎo)體組件圖案曝光至基板P之半導(dǎo)體組件制造用曝光裝置，而亦能廣泛適用于液晶顯示元件制造用或顯示器制造用之曝光裝置、或用以制造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、標(biāo)線片、以及掩模等之曝光裝置等。
當(dāng)于基板載臺(tái)PST或掩模栽臺(tái)MST使用線性馬達(dá)(參照USP5，623，853或USP5，528，118)時(shí)，亦可采用4吏用了空氣軸承之氣浮型及使用了勞倫茲(Lorentz)力或電抗之磁浮型中的任一者。又，各載臺(tái)PST、 MST，可以是沿導(dǎo)件移動(dòng)之類型，或亦可是不設(shè)導(dǎo)件之無導(dǎo)件類型。于載臺(tái)使用線性馬達(dá)之例，已揭示于美國專利5，623，853及5,528,118,此處，援用這些文獻(xiàn)之記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。
作為各載臺(tái)PST、 MST之驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)亦可4吏用平面馬達(dá)，其系使二維配置有磁鐵之磁鐵單元與二維配置有線圏之電樞單元相對(duì)，通過中之任一方連接于載臺(tái)PST、 MST、并將》茲鐵單元與電樞單元中之另 一方i殳置于載臺(tái)PST、 MST之移動(dòng)面?zhèn)燃纯伞?br> 因基板載臺(tái)PST之移動(dòng)所產(chǎn)生的反作用力，可如特開平8-166475號(hào)公報(bào)(USP 5，528，118)之記載，使用框構(gòu)件以機(jī)械方式釋放至 地面(大地)，以避免其傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。此處，援用美國專利 5,528,118之記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。。
因掩模載臺(tái)MST之移動(dòng)所產(chǎn)生的反作用力，可如特開平8-330224號(hào)公報(bào)(美國專利5，874，820)之記載，使用框構(gòu)件以機(jī)械方式釋 放至地面(大地)，以避免傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。此處，援用美國專利 5，874，820之記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX,系通過組裝各種次系統(tǒng) (含本案申請(qǐng)范圍中所列舉的各構(gòu)成要素)，以能保持既定之機(jī)械精度、 電氣精度、光學(xué)精度之方式所制造。為確保這些各種精度，于組裝前 后，系進(jìn)行對(duì)各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成光學(xué)精度之調(diào)整、對(duì)各種機(jī) 械系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成機(jī)械精度之調(diào)整、對(duì)各種電氣系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成 電氣精度之調(diào)整。從各種次系統(tǒng)至曝光裝置之組裝工序，系包含機(jī)械 連接、電路之配線連接、氣壓回路之配管連接等。當(dāng)然，從各種次系 統(tǒng)至曝光裝置之組裝工序前，系有各次系統(tǒng)個(gè)別之組裝工序。當(dāng)各種 次系統(tǒng)至曝光裝置之組裝工序結(jié)束后，即進(jìn)行綜合調(diào)整，以確保曝光 裝置整體之各種精度。此外，曝光裝置之制造最好是在溫度及清潔度 等皆受到管理之潔凈室進(jìn)行。
半導(dǎo)體組件之微組件，如圖10所示，系經(jīng)過進(jìn)行微組件之功能、 性能設(shè)計(jì)的步驟201、根據(jù)此設(shè)計(jì)步驟制作掩模(標(biāo)線片)之步驟202、 制造構(gòu)成組件基材之基板的步驟203、通過前述實(shí)施形態(tài)之曝光裝置 EX將掩模圖案曝光于基板的曝光處理步驟204、組件組裝步驟(包含 切割步驟、接合步驟、封裝步驟)205、檢查步驟206等來加制造。又， 于基板處理步驟204中，包含以圖5所說明之液體測量及液體比之調(diào) 整等的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，由于能通過測量并調(diào)整液浸曝光所使用之液體的光學(xué)特性來維持所希望之成像特性，因此能制造具有更高分辨率及密度 之組件圖案的組件。
權(quán)利要求
1、一種曝光裝置，透過液體使基板曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)；液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)，對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面?zhèn)裙?yīng)液體；混合裝置，設(shè)于所述液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)，用以混合多種類的液體；測量裝置，測量以所述混合裝置混合后的液體；以及控制裝置，根據(jù)所述測量裝置的測量結(jié)果，來調(diào)整所述混合裝置中多種液體的混合比；所述液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)供應(yīng)以所述混合裝置混合后的液體。
2、 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其中，所述混合裝置混合光學(xué)特性彼此不同的液體。
3、 如權(quán)利要求1所述的爆光裝置，其中，所述混合裝置根據(jù)構(gòu)成所述投影光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)元件中、最接近該投影光學(xué)系統(tǒng)像面的笫l光學(xué)元件的光學(xué)特性，來混合供應(yīng)至所述投影光學(xué)系統(tǒng)像面?zhèn)鹊囊后w。
4、 如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其中，所述混合裝置將所述液體混合成其折射率大于所述第1光學(xué)元件的折射率。
5、 如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其中，所述混合裝置將所述液體混合成其折射率與所述第1光學(xué)元件的折射率相同。
6、 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其具備用以回收所述液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)所供應(yīng)的液體的液體回收機(jī)構(gòu)；所述液體回收機(jī)構(gòu)將所回收的液體送回至液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其中，所述液體回收機(jī)構(gòu)送回所回收的液體的一部分。
8、 如權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其中，所述液體回收機(jī)構(gòu)具備對(duì)所回收的液體施以既定處理的處理裝置，將以所述處理裝置處理后的液體送回所述液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其中，所迷處理裝置使所回收的液體潔凈。
10、 一種組件制造方法，其特征在于，包含使用權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的曝光裝置使基板曝光的步驟;對(duì)曝光后的基板進(jìn)行顯影的步驟；以及 對(duì)顯影后的基板進(jìn)行加工的步驟。
全文摘要
提供一種曝光裝置(EX)，以液體(LQ)充滿投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)像面?zhèn)戎饴房臻g，透過投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)與液體(LQ)使基板(P)曝光。曝光裝置(EX)具備用以測量液體(LQ)之光學(xué)特性的測量裝置(30)?？筛鶕?jù)測量結(jié)果以液體混合裝置(19)來調(diào)整液體之光學(xué)特性。能將液浸曝光時(shí)之曝光精度維持于所希望狀態(tài)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101487981SQ20091000821
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者長坂博之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康