曝光裝置、曝光方法及元件制造方法

文檔序號：7221727閱讀：124來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>電氣元件制品的制造及其應(yīng)用技術(shù)

專利名稱：曝光裝置、曝光方法及元件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于通過液體使基板曝光的曝光裝置、曝光方法以及元件制造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件等微元件的工藝之一的光刻工藝中，使用將形成于掩膜上的圖案投影曝光至感旋光性基板上的曝光裝置。此曝光裝置，具有支撐掩膜且可移動的掩膜載臺與支撐基板且可移動的基板載臺，一邊使掩膜載臺與基板載臺逐次移動一邊通過投影光學(xué)系統(tǒng)將掩膜的圖案投影曝光至基板。在微元件的制造中，為進行元件的高密度化，要求基板上所形成的圖案的微細化。為滿足此要求，對曝光裝置進一步期望具有更高分辨率。作為實現(xiàn)該高分辨率的一手段，提出了一種如下述專利文獻l所揭示的以液體充滿曝光用光的光路空間，通過該液體使基板曝光的液浸曝光裝置。
專利文獻l:國際公開第99 / 49504號小冊子。
對一曝光裝置而言，為達成元件生產(chǎn)性提升等目的，要求基板(基板載臺)的移動速度能高速化。然而，以高速移動基板(基板載臺)時，欲將曝光用光的光路空間以液體充滿成所期望狀態(tài)有可能變得困難，而產(chǎn)生通過液體的曝光精度及測量精度劣化的可能性。例如，隨著基板(基板載臺)移動的高速化，產(chǎn)生無法以液體充分充滿曝光用光的光路空間、或于液體中產(chǎn)生氣泡等不良情形時，曝光用光將無法良好的到達基板上，而產(chǎn)生基板上未形成圖案、或基板上形成的圖案產(chǎn)生缺陷的情形。此外，隨著基板(基板載臺)移動的高速化，也有可能產(chǎn)生充滿在光路空間的液體漏出的情形。一旦液體漏出時，即會產(chǎn)生周邊構(gòu)件、機器的腐蝕、故障等情形。又，當(dāng)漏出的液體、未完全
回收的液體等例如成為液滴而殘留在基板上時，也有可能因該殘留液體(液滴)汽化而在基板形成液滴的附著痕跡(所謂的水印)。又，也有可能因漏出液體的汽化熱使基板、基板載臺等產(chǎn)生熱變形，或使曝光裝置所處的環(huán)境(溫度、潔凈度等)產(chǎn)生變動，而導(dǎo)致包含基板上的圖案重疊精度等曝光裝置精度的惡化，或?qū)е率褂酶缮嫫鞯雀鞣N測量的精度惡化。再者，當(dāng)將殘留液體的基板從基板載臺搬出時，也可能有液體附著于保持該基板的搬送系統(tǒng)，而使得災(zāi)情擴大。此外，隨著基板(基板載臺)移動的高速化，也有可能產(chǎn)生被液體充滿的液浸區(qū)域變大的情形，導(dǎo)致曝光裝置全體變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有鑒于上述情形而為，其目的在提供能以液體將曝光用光的光路空間充滿成所期望狀態(tài)的曝光裝置、曝光方法、以及使用這些曝光裝置、曝光方法的元件制造方法。
為解決上述課題，本發(fā)明采用對應(yīng)各圖所示實施方式的以下構(gòu)成。但賦予各要件后括號內(nèi)的符號僅例示該要件，并無限定各要件的意圖。
本發(fā)明第1方式所提供的曝光裝置EX，其對基板P上照射曝光用光EL
來使基板P曝光，其具備液體供應(yīng)裝置ll，其為了將該曝光用光EL的光
路空間Kl以液體LQ加以充滿而供應(yīng)液體LQ;第1面75，以和配置在曝光用光EL可照射位置的物體P表面相對向，且圍著該曝光用光EL的光路空間Kl的方式設(shè)置，能將液體供應(yīng)裝置11供應(yīng)的液體LQ保持在與物體P 之間；以及第2面76，其和物體P表面相對向，且相對該曝光用光EL的光路空間K1配置在第1面75的外側(cè)；第2面76，其被設(shè)置成物體P表面與該第2面76之間存在的液體LQ的膜不與第2面76接觸。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式，即使在使基板往既定方向移動同時進行曝光時，也能以液體將曝光用光的光路空間充滿成所期望的狀態(tài)。
本發(fā)明第2方式所提供的曝光裝置EX，是通過液體LQ對基板P照射
曝光用光EL以使該基板P曝光，該曝光裝置EX其包含保持構(gòu)件70，與配置在該曝光用光EL可照射位置的物體P的表面相對向，且能將該液體LQ 保持在與該物體P之間；回收部22，其回收保持在該物體P與構(gòu)件70之間的液體LQ;空間形成區(qū)域72, 76，其形成于該構(gòu)件，以和該物體表面相對向的方式位于該光路K1與該回收部22之間，且在該物體P上的液體LQ與該構(gòu)件70之間形成空間SP。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式，能在抑制液體的漏出及液浸區(qū)域變大的同時，將該曝光用光的光路的既定部分以液體加以充滿。
本發(fā)明第3方式所提供的曝光方法，通過液體LQ對基板P照射曝光用光EL以使該基板P曝光，該曝光方法包含將該液體LQ供應(yīng)至與該基板對向配置的構(gòu)件70、和該基板P之間的步驟；一邊在該基板P上的液體LQ 與該構(gòu)件70之間形成空間SP、一邊回收液體LQ的步驟；以及通過液體LQ 對該基板P照射曝光用光以使該基板曝光的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第3方式，能在抑制液體的漏出及液浸區(qū)域變大的同時，在將曝光用光的光路的既定部分以液體加以充滿的狀態(tài)下使基板曝光。
本發(fā)明第4方式所提供的元件制造方法，包含使用第1或第2方式的曝光裝置EX使基板P曝光的步驟204、使曝光后基板P顯影的步驟204、以及將顯影后基板加工的步驟205。
本發(fā)明第5方式所提供的元件制造方法，包含使用第3方式的曝光方法使基板P曝光的步驟204、使曝光后基板P顯影的步驟204、以及將顯影后基板加工的步驟205。
根據(jù)本發(fā)明第4及第5方式，可使用能將曝光用光的光路空間以液體充滿成所期望的狀態(tài)的上述曝光裝置及曝光方法來制造元件。
利用本發(fā)明，能將曝光用光的光路空間以液體充滿成所期望狀態(tài)，良好的進行通過液體的曝光處理及測量處理。

圖1是顯示第1實施方式的曝光裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是顯示第1實施方式的嘴構(gòu)件70附近的概略立體圖的部分剖視圖。
圖3是從下側(cè)所視的第1實施方式的嘴構(gòu)件70的立體圖。
圖4是與圖2的XZ平面平行的側(cè)視剖面圖。
圖5是與圖2的YZ平面平行的側(cè)視剖面圖。
圖6是用以說明液浸機構(gòu)進行的液體回收動作原理的圖。
圖7A、圖7B是用以說明隨著基板移動產(chǎn)生的液體動作的示意圖。
圖8是用以說明第1實施方式的隨著基板移動產(chǎn)生的液體動作的示意圖。
圖9是用以說明第1實施方式的隨著基板移動產(chǎn)生的液體動作的示意圖。
圖10是用以說明第2實施方式的隨著基板移動產(chǎn)生的液體動作的示意圖。
圖11是從下側(cè)所視的第3實施方式的嘴構(gòu)件70的立體圖。圖12是與圖11的YZ平面平行的側(cè)視剖面圖。圖13是顯示微元件工藝的一例的流程圖。主要元件代表符號
I :液浸機構(gòu)
II :液體供應(yīng)裝置 12 :供應(yīng)口
16 :排氣口 22 :回收口 25 :多孔構(gòu)件 50 :翼構(gòu)件
51 :壁部
75 :第1島面
76 :第2島面
77 :上面
EL :曝光用光 EX :曝光裝置 G2 :內(nèi)部空間 Kl :光路空間 K3 :外部空間 LSI :最終光學(xué)元件 P :基板
PL:投影光學(xué)系統(tǒng)
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限于此。第1實施方式
圖1是顯示本發(fā)明第1實施方式的曝光裝置的概略構(gòu)成圖。圖1中，曝光裝置EX具備保持掩膜M且可移動的掩膜載臺MST、保持基板P且可移動的基板載臺PST、以曝光用光EL照明被掩膜載臺MST所保持的掩膜M 的照明光學(xué)系統(tǒng)IL、將受曝光用光EL照明的掩膜M的圖案像投影至被基板載臺PST所保持的基板P的投影光學(xué)系統(tǒng)PL、以及統(tǒng)籌控制曝光裝置EX 整體動作的控制裝置CONT。
本實施方式的曝光裝置EX，為了實質(zhì)上縮短曝光波長以提升解像度 (resolution)、且實質(zhì)上獲得較廣的焦深，而采用了液浸法的液浸曝光裝置。曝光裝置EX具備用以將投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面附近的曝光用光EL的光路空間Kl以液體LQ加以充滿的液浸機構(gòu)1。液浸機構(gòu)1是設(shè)在光路空間Kl的
附近，具備具有供應(yīng)液體LQ的供應(yīng)口 12及回收液體LQ的回收口 22的嘴構(gòu)件70，通過供應(yīng)管13、及設(shè)于嘴構(gòu)件70的供應(yīng)口 12將供應(yīng)液體LQ 的液體供應(yīng)裝置ll，以及通過設(shè)于嘴構(gòu)件70的回收口 22、及回收管23來回收液體LQ的液體回收裝置21。如以下的詳細說明，在嘴構(gòu)件70內(nèi)部，設(shè)有連接供應(yīng)口 12與供應(yīng)管13的流路(供應(yīng)流路)14、以及連接回收口 22與回收管23的流路(回收流路)24。又，圖1中，并未顯示供應(yīng)口、回收口、供應(yīng)流路、以及回收流路。嘴構(gòu)件70是以圍繞構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的復(fù)數(shù)個光學(xué)元件中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面的最終光學(xué)元件LS1的方式，形成為環(huán)狀。
又，本實施方式的曝光裝置EX所采用的局部液浸方式，是在包含投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR的基板P上的一部分，局部的形成大于投影區(qū) 域AR但小于基板P的液體LQ的液浸區(qū)域LR。曝光裝置EX，至少在將掩膜M的圖案像投影至基板P的期間，將最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面的最終光學(xué)元件LS1、與配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊幕錚間的曝光用光EL 的光路空間Kl以液體LQ加以充滿，通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL與充滿在光路空間K1的液體LQ，將通過掩膜M的曝光用光EL照射于基板P，據(jù)以將掩膜 M的圖案轉(zhuǎn)印至基板P?？刂蒲b置CONT，使用液浸機構(gòu)1的液體供應(yīng)裝置 11供應(yīng)既定量的液體LQ，且使用液體回收裝置21來回收既定量的液體LQ，據(jù)以將光路空間Kl以液體LQ充滿，在基板P上局部地形成液體LQ的液浸區(qū)域LR。
又，以下的說明中，雖說明在將基板P配置于曝光用光EL可照射的位置的狀態(tài)下，即在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P相對向的狀態(tài)下以液體LQ充滿光路空間Kl的情形，但在基板P以外的物體(例如基板載臺PST的上面 94)與投影光學(xué)系統(tǒng)PL相對向的狀態(tài)下以液體LQ充滿光路空間K1的情形，也是同樣的。
本實施方式中，以使用掃描型曝光裝置(所謂的掃描步進器)的情形為例
來進行說明；曝光裝置EX是一邊使掩膜M與基板P于掃描方向同步移動，一邊將掩膜M上所形成的圖案曝光至基板P。以下的說明中，以水平面內(nèi)掩膜M與基板P的同步移動方向(掃描方向)為Y軸方向、水平面內(nèi)與Y軸方向正交的方向(非掃描方向)為X軸方向、與X軸及Y軸方向垂直且與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX—致的方向為Z軸方向。此外，分別以繞X軸、Y
軸、及z軸方向旋轉(zhuǎn)(傾斜)的方向為ex方向、0Y方向、及ez方向。又，
此處所謂"基板"是包含在半導(dǎo)體晶圓等基材上涂有感光材(光刻膠)、保護膜等膜狀物者，所謂"掩膜"則包含形成有欲縮小投影至基板上的元件圖案的標(biāo)線片。
曝光裝置EX，具備設(shè)于地面上的基座BP、與設(shè)在該基座BP上的主機架9。于主機架9，形成有朝內(nèi)側(cè)突出的上側(cè)段部7及下側(cè)段部8。照明光學(xué) 系統(tǒng)IL，用以將掩膜載臺MST所保持的掩膜M以曝光用光EL加以照明者，且其受固定在主機架9上部的支撐架10支撐。
照明光學(xué)系統(tǒng)IL具有用以使曝光用光源所射出的光束照度均勻化的光學(xué)積分器、用以將來自光學(xué)積分器的曝光用光EL加以聚光的聚光透鏡、中繼透鏡系統(tǒng)、以及可變視野光闌(用來設(shè)定曝光用光EL在掩膜M上的照明區(qū)域)等。掩膜M上的既定照明區(qū)域，使用照明光學(xué)系統(tǒng)IL以照度分布均勻的曝光用光EL來加以照明。從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL，使用從例如水銀燈射出的亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光(波長248nm) 等遠紫外光(DUV光)、ArF準(zhǔn)分子激光(波長193nm)及F2激光(波長157nm) 等真空紫外光等。本實施方式使用ArF準(zhǔn)分子激光。
本實施方式中，液體LQ使用純水。純水不僅能使ArF準(zhǔn)分子激光穿透，從例如水銀燈射出的亮線(g線、h線、i線)及KrF準(zhǔn)分子激光(波長248nm) 等遠紫外線(DUV光)也能穿透。
掩膜載臺MST保持掩膜M且可移動。掩膜載臺MST以真空吸附(或靜電吸附)方式保持掩膜M。在掩膜載臺MST下面，設(shè)有復(fù)數(shù)個非接觸軸承的
氣體軸承(空氣軸承)85。掩膜載臺MST，被空氣軸承85以非接觸方式支撐在掩膜載臺平臺2的上面(導(dǎo)引面)。在掩膜載臺MST及掩膜載臺平臺2的中央部，分別形成有使掩膜M的圖案像通過的開口。掩膜載臺平臺2，通過防振裝置86被支撐在主機架9的上側(cè)段部7。即，掩膜載臺MST，通過防振裝置86及掩膜載臺平臺2被支撐在主機架9的上側(cè)段部7。通過防振裝置 86，將掩膜載臺平臺2與主機架9在振動上予以分離，而能避免主機架9的振動傳至支撐掩膜載臺MST的掩膜載臺平臺2。
掩膜載臺MST，能通過控制裝置CONT所控制的含線性馬達等的掩膜載臺驅(qū)動裝置MSTD的驅(qū)動，在保持掩膜M的狀態(tài)下，于掩膜載臺平臺2 上，在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX垂直的平面內(nèi)，也能在XY平面內(nèi)進行2維移動及8 Z方向的微小旋轉(zhuǎn)。掩膜載臺MST上固設(shè)有移動鏡81 。又，與移動鏡81對向的位置設(shè)有激光干涉器82。掩膜載臺MST上的掩膜M的 2維方向位置、及ez方向的旋轉(zhuǎn)角以激光干涉器82實時加以測量。也可設(shè) 計成以激光干涉器82測量ex、 eY方向的旋轉(zhuǎn)角。激光干涉器82的測量結(jié)果輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT，根據(jù)激光干涉器82的測量結(jié)果來驅(qū)動掩膜載臺驅(qū)動裝置MSTD，據(jù)以進行掩膜載臺MST所保持的掩膜M的位置控制。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，以既定投影倍率p將掩膜M的圖案像投影至基板P。投影光學(xué)系統(tǒng)PL，具備復(fù)數(shù)個光學(xué)元件，這些光學(xué)元件以鏡筒PK來加以保持。本實施方式中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL，是投影倍率P為例如1/4、 1/5或 1/8的縮小系統(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)的任一者。又，投影光學(xué)系統(tǒng)PL，也可以是不包含反射元件的折射系統(tǒng)、不包含折射光學(xué)元件的反射系統(tǒng)、或包含反射光學(xué)元件與折射光學(xué)元件的折反射系統(tǒng)的任一者。構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的復(fù)數(shù)個光學(xué)元件中、最接近投影光學(xué) 系統(tǒng)PL像面的最終光學(xué)元件LSI從鏡筒PK露出。
保持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的外周設(shè)有凸緣部PF，投影光學(xué)系統(tǒng) PL通過凸緣部PF被支撐于鏡筒平臺5。鏡筒平臺5通過防振裝置87被支撐在主機架9的下側(cè)段部8。 g卩，投影光學(xué)系統(tǒng)PL通過防振裝置87及鏡筒平臺5被支撐于主機架9的下側(cè)段部8。又，通過防振裝置87，將鏡筒平臺5 與主機架9在振動上予以分離，以避免主機架9的振動傳至支撐投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒平臺5。
基板載臺PST，具有用以保持基板P的基板保持具PH，將基板P保持于基板保持具PH且可移動?；灞３志逷H，以例如真空吸附等方式保持基板P?；遢d臺PST上設(shè)有凹部93，用以保持基板P的基板保持具PH配置在凹部93。又，基板載臺PST的凹部93周圍的上面94，形成為與基板保持具PH所保持的基板P表面大致同高(無段差)的平坦面。此外，若能于光路空間Kl持續(xù)充滿液體LQ，則基板載臺PST的上面94與基板保持具PH 所保持的基板P表面，也可具有段差。
于基板載臺PST下面，設(shè)有復(fù)數(shù)個非接觸軸承的氣體軸承(空氣軸承)88。基板載臺PST，通過空氣軸承88以非接觸方式支撐在基板載臺平臺6的上面(導(dǎo)引面)?；遢d臺平臺6系通過防振裝置89被支撐在基座BP上。又，通過防振裝置89，將基板載臺平臺6與主機架9及基座BP(地面)在振動上予以分離，以避免基座BP(地面)、主機架9等的振動傳至支撐基板載臺PST 的基板載臺平臺6。
基板載臺PST，能通過控制裝置CONT所控制的含線性馬達等的基板載臺驅(qū)動機構(gòu)PSTD的驅(qū)動，在通過基板保持具PH保持基板P的狀態(tài)下，可在基板載臺平臺6上于XY平面內(nèi)進行2維移動及e Z方向的微小旋轉(zhuǎn)。進一步的，基板載臺PST也能在Z軸方向、ex方向及ey方向移動。因此，被基板載臺PST所保持的基板P表面，能在X軸、Y軸、Z軸、ex、 9Y 及SZ方向的6自由度方向移動。于基板載臺PST側(cè)面固設(shè)有移動鏡83。又，在與移動鏡83對向的位置設(shè)有激光干涉器84?；遢d臺PST上基板P 的2維方向位置及旋轉(zhuǎn)角，以激光干涉器84實時加以測量。此外，雖未圖
標(biāo)，但曝光裝置EX還具備例如揭示于日本特開2004—207710號公報的用以檢測基板載臺PST所保持的基板P表面的面位置信息的聚焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)。
激光干涉器84的測量結(jié)果輸出至控制裝置CONT。聚焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果也輸出至控制裝置CONT?？刂葡到y(tǒng)CONT根據(jù)聚焦、調(diào)平檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果，驅(qū)動基板載臺驅(qū)動裝置PSTD，控制基板P的聚焦位置 (Z位置)及傾斜角(e X、 e Y)，將基板P表面對齊于通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL 及液體LQ所形成的像面，并根據(jù)激光干涉器84的測量結(jié)果進行基板P在X
軸方向、Y軸方向、及ez方向的位置控制。
液浸機構(gòu)1的液體供應(yīng)裝置11，為了以液體LQ充滿曝光用光EL的光路空間Kl而供應(yīng)液體LQ。液體供應(yīng)裝置11具備收容液體LQ的儲液槽 (tank)、加壓泵、用以調(diào)整所供應(yīng)的液體溫度的溫度調(diào)整裝置、以及去除液體LQ中異物的過濾單元等。于液體供應(yīng)裝置11連接有供應(yīng)管13的一端，而供應(yīng)管13的另一端則連接于嘴構(gòu)件70。液體供應(yīng)裝置11的液體供應(yīng)動作是以控制裝置CONT加以控制。又，液體供應(yīng)裝置11的儲液槽、加壓泵、溫度調(diào)整裝置、過濾單元等，不需全由曝光裝置EX具備，也可由設(shè)置曝光裝置EX的工廠等的設(shè)備來代用。
又，于供應(yīng)管13途中，設(shè)有被稱為質(zhì)量流量控制器(mass flow controller) 的流量控制器19，其用以控制從液體供應(yīng)裝置ll送出、被供應(yīng)至投影光學(xué) 系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊拿繂挝粫r間的液體量。流量控制器19對液體供應(yīng)量的控制，是在控制裝置CONT的指令信號下進行。
液浸機構(gòu)1的液體回收裝置21，用以回收充滿在曝光用光EL的光路空間K1中的液體LQ。液體回收裝置21具備真空泵等真空系統(tǒng)、將所回收的液體LQ與氣體加以分離的氣液分離器、及用以收容所回收的液體LQ的儲液槽等。于液體回收裝置21連接有回收管23的一端，而回收管23的另一端連接于嘴構(gòu)件70。液體回收裝置21的液體回收動作是以控制裝置CONT
加以控制。又，液體回收裝置21的真空系統(tǒng)、氣液分離器、儲液槽等，不
需全由曝光裝置EX具備，也能以設(shè)置曝光裝置EX的工廠等的設(shè)備來代用。嘴構(gòu)件70被支撐于支撐機構(gòu)91。支撐機構(gòu)91連接在主機架9的下側(cè)段部8。通過支撐機構(gòu)91支撐嘴構(gòu)件70的主機架9、與通過凸緣部PF支撐投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的鏡筒平臺5，是通過防振機構(gòu)87在振動上分離。因此，能防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。又，主機架9 與支撐基板載臺PST的基板載臺平臺6，是通過防振機構(gòu)89在振動上分離。因此，能防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動，通過主機架9及基座BP傳至基板載臺PST。此外，主機架9與支撐掩膜載臺MST的掩膜載臺平臺2，是通過防振機構(gòu)86在振動上分離。因此，能防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動，通過主機架9傳至掩膜載臺MST。
接著，參照圖2 圖5說明嘴構(gòu)件7CL圖2顯示嘴構(gòu)件70附近的概略立體圖的部分剖視圖，圖3是從下側(cè)所視的嘴構(gòu)件70的立體圖，圖4是與 XZ平面平行的側(cè)視剖面圖，圖5是與YZ平面平行的側(cè)視剖面圖。
嘴構(gòu)件70設(shè)在最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面的最終光學(xué)元件LSI的附近。嘴構(gòu)件70在基板P(基板載臺PST)的上方以圍繞最終光學(xué)元件LSI的方式設(shè)置的環(huán)狀構(gòu)件，其中央部具有能配置投影光學(xué)系統(tǒng)PL(最終光學(xué)元件 LS1)的孔70H。又，本實施方式中，嘴構(gòu)件70組合復(fù)數(shù)個構(gòu)件，嘴構(gòu)件70 的外形在俯視時大致呈四角形狀。嘴構(gòu)件70的外形并不限于俯視呈四角形狀，例如，也可于俯視呈圓形。此外，嘴構(gòu)件70既可以是由一種材料(鈦等) 構(gòu)成，也可以是由例如鋁、鈦、不銹鋼、剛鋁(durahimin)、以及包含此等的合金構(gòu)成。
嘴構(gòu)件70，具有側(cè)板部70A、傾斜板部70B、設(shè)在側(cè)板部70A與傾斜板部70B的上端部的頂板部70C、以及與基板P(基板載臺PST)相對向的底板部70D。傾斜板部70B形成為斗狀，最終光學(xué)元件LSI配置在以傾斜板部70B形成的孔70H的內(nèi)側(cè)。傾斜板部70B的內(nèi)側(cè)面(即嘴構(gòu)件70的孔70H內(nèi)側(cè)面)70T與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LS1的側(cè)面LT相對向，傾斜板部70B的內(nèi)側(cè)面70T與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LSI的側(cè)面 LT之間，設(shè)有既定間隙G1。通過設(shè)置間隙G1來防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動直接傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL(最終光學(xué)元件LS1)。又，傾斜板部70B的內(nèi)側(cè) 面70T具有對液體LQ的疏液性(疏水性)，以抑制液體LQ侵入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LSI的側(cè)面LT、與傾斜板部70B的內(nèi)側(cè)面70T間的間隙G1。此外，將傾斜板部70B的內(nèi)側(cè)面70T作成疏液性的疏液化處理，例如，可舉出將聚四氟乙烯(鐵氟龍(注冊商標(biāo)))等氟系樹脂材料、丙烯系樹脂材料、硅系樹脂材料等疏液性材料附著于該內(nèi)側(cè)面70T的處理等。
底板部70D的一部分是在Z軸方向，設(shè)置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LSI的下面Tl與基板P(基板載臺PST)之間。此外，于底板部70D 的中央部，形成有供曝光用光EL通過的開口 74。于開口74，有通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件(光學(xué)構(gòu)件)LS1的曝光用光EL通過。本實施方式中，照射有曝光用光EL的投影區(qū)域AR，設(shè)置成以X軸方向(非掃描方向) 為長邊方向的狹縫狀(大致矩形)，開口 74具有對應(yīng)投影區(qū)域AR的形狀，本實施方式中，形成為以X軸方向(非掃描方向)為長邊方向的狹縫狀(大致矩形)。開口 74形成為大于投影區(qū)域AR，通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光用光 EL，能在不被底板部70D遮蔽的情形下到達基板P上。
嘴構(gòu)件70與基板P(基板載臺PST)相對向的下面，具有與基板P(配置在曝光用光EL可照射的位置)表面相對向的第1面75。第1面75與XY平面平行的平坦面。第1面75設(shè)為圍繞曝光用光EL的光路空間Kl(通過此空間的曝光用光被投影至基板P上而形成投影區(qū)域AR。本說明書中，"光路空間Ki"意指曝光用光通過的空間，此實施方式及以下的實施方式中，是指最終光學(xué)元件LS1與基板P之間、曝光用光所通過的空間)。即，第1面75 是圍繞著曝光用光EL所通過的底板部70D的開口 74而設(shè)置的面。此處，曝光用光EL可照射的位置，包含與投影光學(xué)系統(tǒng)PL相對向的位置。第1
面75，由于設(shè)置成圍繞通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光用光EL的光路空間Kl ，因此控制裝置CONT通過將基板P配置于曝光用光EL可照射的位置，即能使第1面75與基板P表面相對向。
此外，由于基板載臺PST所保持的基板P表面與XY平面大致平行，因此嘴構(gòu)件70的第1面75是被設(shè)置成與基板載臺PST所保持的基板P表面相對向、且與基板P表面(XY平面)大致平行。此外，第1面75能將液體LQ(為充滿曝光用光EL的光路空間K1而由液體供應(yīng)裝置11供應(yīng))保持在與基板P 之間。以下的說明中，將嘴構(gòu)件70的被設(shè)置成與基板載臺PST所保持的基板P表面相對向、且圍繞曝光用光EL的光路空間K1，并與基板P表面(XY 平面)大致平行的第1面(平坦面)75，適當(dāng)?shù)姆Q為"第1島面(land) 75"。第1島面75是設(shè)置在嘴構(gòu)件70的最接近基板載臺PST所保持的基板P的位置。即，第1島面75是與基板載臺PST所保持的基板P表面的距離(間隔) 最小的部分。據(jù)此，能在第1島面75與基板P之間良好地保持液體LQ而形成液浸區(qū)域LR。本實施方式中，機板P表面與第1島面75間的距離(間隔)W1，設(shè)定為1mm程度。
又，第1島面75是設(shè)置成在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的下面Tl與基板P之間圍繞曝光用光EL的光路空間Kl(投影區(qū)域AR)。第1島面75設(shè)在嘴構(gòu)件 70(底板部70D)下面的一部分區(qū)域。如以上所述，第1島面75設(shè)置成圍繞曝光用光EL所通過的開口 74。第1島面75，具有對應(yīng)開口74的形狀，本實施方式中第1島面75的外形，以X軸方向(非掃描方向)為長邊方向的矩形。
開口 74設(shè)在第1島面75的大致中央部。且如圖3等所示，第1島面75 于Y軸方向(掃描方向)的寬度D1，小于開口 74于Y軸方向的寬度D2。此處，第1島面75于Y軸方向的寬度D1是第1島面75的+Y側(cè)(一Y側(cè))的端部(邊緣)E與開口 74的+Y側(cè)(一Y側(cè))的端部(邊緣)間的距離。本實施方式中，由于開口 74設(shè)在第1島面75的大致中央部，因此第1島面75的+Y 側(cè)端部E與開口 74的+Y側(cè)端部間的距離、和第1島面75的一Y側(cè)端部E 與開口 74的一Y側(cè)端部間的距離大致相等。
又，本實施方式中，第l島面75于Y軸方向的寬度D1，小于第l島面 75于X軸方向的寬度D3。此處，第1島面75于X軸方向的寬度D3是第1 島面75的+X側(cè)(一X側(cè))的端部(邊緣)與開口 74的+X側(cè)(一X側(cè))的端部(邊緣)間的距離。本實施方式中，由于幵口 74設(shè)在第1島面75的大致中央部，因此第1島面75的+X側(cè)端部與開口 74的+X側(cè)端部間的距離、和第1島面75的一X側(cè)端部與開口 74的一X側(cè)端部間的距離大致相等。
基板P表面與最終光學(xué)元件LS1的下面T1間的距離，較基板P表面與第1島面75間的距離長。即，最終光學(xué)元件LS1的下面T1，形成在較第l 島面75高的位置。又，底板部70D被設(shè)置成不會與最終光學(xué)元件LSI的下面T1及基板P(基板載臺PST)接觸。此外，如圖5等所示，在最終光學(xué)元件 LSI的下面T1與底板部70D的上面77之間，形成有具有既定間隙G2的空間。底板部70D的上面77設(shè)成圍繞曝光用光EL通過的開口 74。 g卩，底板部70D的上面77設(shè)置成圍繞曝光用光EL的光路空間Kl，通過既定間隙 G2與最終光學(xué)元件LS1相對向。以下的說明中，將嘴構(gòu)件70內(nèi)側(cè)的空間(包含最終光學(xué)元件LSI的下面Tl與底板部70D的上面77間的空間)適當(dāng)?shù)姆Q 為"內(nèi)部空間G2"。
又，在嘴構(gòu)件70下面、相對第1島面75的Y軸方向兩側(cè)分別設(shè)有凹部 72(空間形成區(qū)域)。凹部72凹陷成與基板載臺PST所保持的基板P表面分離。于凹部72內(nèi)側(cè)，形成有與基板載臺PST所保持的基板P對向的第2面 76。第2面76，相對曝光用光EL的光路空間Kl配置在第1島面75的外側(cè)。第2面76，較第1島面75更離開基板載臺PST所保持的基板P表面。以下的說明中，將嘴構(gòu)件70的配置成與基板載臺PST所保持的基板P表面相對向、且相對曝光用光EL的光路空間Kl在第1島面75的外側(cè)，并較第1島面75更離開基板P表面的第2面76，適當(dāng)?shù)胤Q為"第2島面76"。
本實施方式中，第2島面76是與基板載臺PST所保持的基板P表面大致平行的平坦面。此外，本實施方式中，基板P表面與第2島面76間的距離(間隔)W2設(shè)定為3mm程度。另外，為了使圖面易于觀察，各圖式的比例尺等與實際有差異。
第2島面76，于Y軸方向(掃描方向)分別設(shè)在第1島面75的兩側(cè)。如圖5等所示，本實施方式中，第2島面76的外形是以X軸方向(非掃描方向) 為長邊方向的矩形，第2島面76的X軸方向大小及第1島面75的X軸方向整體的大小，大致為相同的值D4。此外，本實施方式中，第1島面75的屮Y側(cè)邊緣E，在俯視下呈往X軸方向延伸的直線狀，一Y側(cè)邊緣E也形成為在俯視下呈往X軸方向延伸的直線狀。
又，于第1島面75有充滿于光路空間K1的液體LQ接觸，于最終光學(xué) 元件LSI的下面Tl也有充滿在光路空間Kl的液體LQ接觸。S卩，嘴構(gòu)件 70的第1島面75及最終光學(xué)元件LSI的下面Tl ，分別與液體LQ接觸的液體接觸面。
另一方面，如后所述，第2島面76被設(shè)置成基板P表面與第2島面76 之間存在的液體LQ的膜，不會與第2島面76接觸。g卩，即使是在為了以液體LQ充滿光路空間Kl而使液體LQ接觸第1島面75，來將液體LQ保持在第1島面75與基板P之間的情形下，基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ的膜，也不會與第2島面76接觸。換言之，通過用以區(qū)劃第2 島面76的凹部72(空間形成區(qū)域)的存在，在與第2島面76相對向的基板P 上存在的液體LQ(液體LQ表面)、以及第2島面76的間形成無液體存在的空間。
第1島面75對液體LQ具有親液性。本實施方式中，形成第1島面75 的底板部70D是以鈦形成。由于鈦材料于表面形成有具光觸媒作用的不動態(tài) 膜而能維持其表面的親液性(親水性)，因此能將液體LQ于第1島面75的接觸角維持在例如20以下。
又，也可以不銹鋼(例如SUS316)來形成第1島面75及第2島面76，對
其表面施以用來抑制雜質(zhì)溶出至液體LQ的表面處理、或用以提高親液性的
表面處理。上述處理，可使用分別將氧化鉻附著在第1島面75及第2島面 76的處理，例如神鋼環(huán)境溶解股份有限公司的"GOLDEP"處理、或"GOLDEP WHITE"處理。
另一方面，第2島面76，對液體LQ具有疏液性。本實施方式中，于第 2島面76施有賦予對液體LQ的疏液性的表面處理(疏液化處理)。上述表面處理，例如，可舉出將聚四氟乙烯(鐵氟龍(注冊商標(biāo)))等氟系樹脂材料、丙烯系樹脂材料、硅系樹脂材料等疏液性材料加以附著的處理。
嘴構(gòu)件70具備供應(yīng)用來將曝光用光EL的光路空間Kl加以充滿的液體LQ的供應(yīng)口 12、以及回收用來將曝光用光EL的光路空間Kl加以充滿的液體LQ的回收口22。此外，嘴構(gòu)件70還具備連接于供應(yīng)口 12的供應(yīng) 流路14、以及連接于回收口 22的回收流路24。又，圖2 圖5中雖省略或簡化其圖標(biāo)，但供應(yīng)流路14與供應(yīng)管13的另一端部連接、回收流路24則與回收管23的另一端部連接。
供應(yīng)流路14由沿著傾斜方向貫通嘴構(gòu)件70的傾斜板部70B內(nèi)部的狹縫狀貫通孔形成。又，本實施方式中，供應(yīng)流路14相對光路空間Kl(投影區(qū) 域AR)分別設(shè)在Y軸方向兩側(cè)。此外，供應(yīng)流路(貫通孔)14的上端部與供應(yīng) 管13的另一端部連接，據(jù)此，供應(yīng)流路14即通過供應(yīng)管13連接于液體供應(yīng)裝置ll。另一方面，供應(yīng)流路14的下端部，設(shè)置在最終光學(xué)元件LS1的下面Tl與底板部70D的上面77間的內(nèi)部空間G2附近，此供應(yīng)流路14的下端部即為供應(yīng)口 12。 S卩，供應(yīng)口 12設(shè)置在最終光學(xué)元件LSI的下面T1 與底板部70D的上面77間的內(nèi)部空間G2附近，且與內(nèi)部空間G2連接。本實施方式中，供應(yīng)口 12是在曝光用光EL的光路空間K1的外側(cè)，分別設(shè)置在隔著光路空間K1的Y軸方向兩側(cè)的既定位置。
供應(yīng)口 12，供應(yīng)用以充滿光路空間K1的液體LQ。于供應(yīng)口 12有供應(yīng) 來自液體供應(yīng)裝置11的液體LQ，且供應(yīng)口 12能將液體LQ供應(yīng)至最終光
學(xué)元件LSI的下面Tl與底板部70D的上面77之間，即，供應(yīng)至內(nèi)部空間 G2。通過從供應(yīng)口 12將液體LQ供應(yīng)至最終光學(xué)元件LSI與底板部70D之間的內(nèi)部空間G2，最終光學(xué)元件LSI與基板P間的曝光用光EL的光路空間K1即被液體LQ充滿。
又，嘴構(gòu)件70，具有用以使內(nèi)部空間G2與外部空間K3連通的排氣口 16。于排氣口 16連接有排氣流路15。排氣流路15由沿著傾斜方向貫通嘴構(gòu) 件70的傾斜板部70B內(nèi)部的狹縫狀貫通孔形成。又，本實施方式中，排氣流路15相對光路空間Kl(投影區(qū)域AR)分別設(shè)在X軸方向兩側(cè)。此外，排氣流路(貫通孔)15的上端部連接于外部空間(大氣空間)K3，成開放于大氣的狀態(tài)。另一方面，排氣流路15的下端部，連接于最終光學(xué)元件LSI的下面 Tl與底板部70D的上面77間的內(nèi)部空間G2，此排氣流路15的下端部即為排氣口 16。即，排氣口 16設(shè)置在最終光學(xué)元件LS1的下面T1與底板部70D 的上面77間的內(nèi)部空間G2附近，且與內(nèi)部空間G2連接。本實施方式中，排氣口 16是在曝光用光EL的光路空間K1的外側(cè)，分別設(shè)置在隔著光路空間K1的X軸方向兩側(cè)的既定位置。又，本實施方式中，于底板部70D的上面77的排氣口 16附近設(shè)有凹部78。排氣口 16，由于通過排氣流路15使內(nèi) 部空間G2與外部空間K3連通，因此內(nèi)部空間G2的氣體，能通過排氣口 16從排氣流路15的上端部排出(排氣)至外部空間K3。
嘴構(gòu)件70，在側(cè)板部70A與傾斜板部70B之間，具有朝向下方開口的空間24?；厥湛?2，即設(shè)置在空間24的開口。又，空間24構(gòu)成嘴構(gòu)件70 內(nèi)的回收流路的至少一部分。此外，于回收流路(空間)24的一部分連接有回收管23的另一端部。
回收口 22回收用以充滿光路空間Kl的液體LQ?；厥湛?22設(shè)在基板載臺PST所保持的基板P上方，與該基板P表面相對向的位置。回收口22 與基板P的表面相距既定間隔。回收口 22相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面附近的光路空間Kl設(shè)在供應(yīng)口 12的外側(cè)。
回收口 22相對光路空間Kl設(shè)在第2島面76的外側(cè)。本實施方式中，回收口 22設(shè)置成圍繞第1島面75及第2島面76，且于俯視呈環(huán)狀。通過將回收口 22設(shè)置成圍繞第1島面75及第2島面76的環(huán)狀，能充分的抑制液體LQ的漏出、殘留等。
嘴構(gòu)件70，具備配置成覆蓋回收口 22、且具有復(fù)數(shù)個孔的多孔構(gòu)件25。多孔構(gòu)件25能以具有復(fù)數(shù)個孔的網(wǎng)狀構(gòu)件來構(gòu)成，例如能以形成有蜂巢狀圖案(由略呈六角形的復(fù)數(shù)個孔構(gòu)成)的網(wǎng)狀構(gòu)件構(gòu)成。又，多孔構(gòu)件25也可通過對多孔構(gòu)件基材(由鈦、不銹鋼(例如SUS316)等形成)的板構(gòu)件施以開孔加工來形成?；蛘?，也可使用陶瓷制多孔構(gòu)件來作為多孔構(gòu)件25。本實施方式的多孔構(gòu)件25形成為薄板狀，具有例如100ym程度的厚度。
多孔構(gòu)件25，具有與基板載臺PST所保持的基板P對向的下面26。多孔構(gòu)件25的下面26是嘴構(gòu)件70下面的一部分，且多孔構(gòu)件25與基板P相對向的下面26大致為平坦。多孔構(gòu)件25以其下面26與基板載臺PST所保持的基板P表面(即XY平面)大致平行的方式，設(shè)于回收口 22。
多孔構(gòu)件25的下面26與基板P表面間的距離，和第l島面75與基板 P表面間的距離大致相等。即，設(shè)于回收口 22的多孔構(gòu)件25的下面26與第1島面75是相對基板P表面設(shè)置在大致相同位置(高度)。又，設(shè)于回收口 22的多孔構(gòu)件25，在回收液體LQ時會與液體LQ接觸。回收口 22，能回收與多孔構(gòu)件25接觸的液體LQ。回收口 22及配置于該回收口 22的多孔構(gòu) 件25形成為于俯視呈矩形的環(huán)狀。
又，本實施方式中，多孔構(gòu)件25對液體LQ具有親液性(親水性)。用以使多孔構(gòu)件25具有親液性的處理(表面處理)，可舉出將氧化鉻附著在多孔構(gòu) 件25的處理。具體而言，可列舉上述的"GOLDEP"處理或"GOLDEP WHITE" 處理。通過施以上述表面處理，可抑制從多孔構(gòu)件25溶出雜質(zhì)至液體LQ。當(dāng)然，也可直接以親液性材料來形成多孔構(gòu)件25。
其次，參照圖6，說明本實施方式中以液浸機構(gòu)l進行的液體回收動作
的原理。圖6是放大顯示多孔構(gòu)件25的一部分的剖面圖，也是用以說明通過多孔構(gòu)件25進行的液體回收動作的示意圖。本實施方式中，液浸機構(gòu)1 設(shè)置成通過回收口 22僅回收液體LQ。因此，液浸機構(gòu)1不致通過回收口 22使氣體流入空間24，而能良好地回收液體LQ。
圖6中，于回收口 22設(shè)有多孔構(gòu)件25。又，于多孔構(gòu)件25的下側(cè)配置有基板P。又，于多孔構(gòu)件25與基板P之間，形成有氣體空間及液體空間。更具體而言，在多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha與基板P之間形成有氣體空間，在多孔構(gòu)件25的第2孔25Hb與基板P之間則形成有液體空間。又，于多孔構(gòu)件25上側(cè)形成有回收流路(流路空間)24。
若設(shè)多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha與基板P間的空間K3的壓力(在多孔構(gòu) 件25下面的壓力)為Pa、多孔構(gòu)件25上側(cè)的流路空間24的壓力(在多孔構(gòu) 件25上面的壓力)為Pc、孔25Ha, 25Hb的孔徑(直徑)為d、多孔構(gòu)件25(孔 25H的內(nèi)側(cè)面)與液體LQ的接觸角為8 、液體LQ的表面張力為y時，本實施方式的液浸機構(gòu)1設(shè)定為滿足下式(l)的條件。
<formula>formula see original document page 25</formula> …(l)
上述式(l)中，為簡化說明，并未考慮多孔構(gòu)件25上側(cè)的液體LQ的靜水壓。
此情形下，多孔構(gòu)件25(孔25H的內(nèi)側(cè)面)與液體LQ的接觸角e ，須滿足下式(2)的條件。<formula>formula see original document page 25</formula> …(2)
當(dāng)上述條件成立時，即使是在多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha的下側(cè)(基板P 側(cè))形成氣體空間時，也能防止多孔構(gòu)件25下側(cè)的空間K3的氣體通過25Ha 移動(侵入)至多孔構(gòu)件25上側(cè)的流路空間24。即，通過將多孔構(gòu)件25的孔徑d、多孔構(gòu)件25與液體LQ的接觸角(親和性)9 、液體LQ的表面張力y 、及壓力Pa,Pc予以最佳化，以滿足上述條件，即能將液體LQ與氣體的界面維持在多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha的內(nèi)側(cè)，而能抑制氣體通過第1孔25Ha
從空間K3侵入流路空間24。另一方面，由于在多孔構(gòu)件25的第2孔Hb 下側(cè)(基板P側(cè))形成有液體空間，因此能通過第2孔25Hb僅回收液體LQ。
本實施方式中，多孔構(gòu)件25下側(cè)的空間K3的壓力Pa、孔徑d、多孔構(gòu) 件25(孔25H的內(nèi)側(cè)面)與液體LQ的接觸角9 、液體(純水)LQ的表面張力y 大致固定，液浸機構(gòu)1以控制液體回收裝置21的吸引力，來調(diào)整多孔構(gòu)件 25上側(cè)的流路空間24的壓力Pc，以滿足上述條件。
又，上述式(l)中，由于(Pa—Pc)的絕對值越大，即((4X y xC0Se)/d) 的絕對值越大、滿足上述條件的壓力Pc的控制就越容易，因此孔徑d越小越佳，多孔構(gòu)件25與液體LQ的接觸角e也為越小越佳。本實施方式中，多孔構(gòu)件25對液體LQ具有親液性，故具有充分小的接觸角e 。
如上所述，本實施方式，是在多孔構(gòu)件25濕潤的狀態(tài)下，通過將多孔構(gòu)件25上側(cè)的空間24與下側(cè)的空間K3間的壓力差(多孔構(gòu)件25上面與下面間的壓力差)控制成滿足上述條件，來從多孔構(gòu)件25的孔25H僅回收液體 LQ。據(jù)此，即能抑制因液體LQ與氣體一起被吸引所產(chǎn)生的振動。
其次，說明使用具有上述構(gòu)成的曝光裝置EX，將掩膜M的圖案像曝光至基板P的方法。
為了以液體LQ充滿曝光用光EL的光路空間Kl，控制裝置CONT分別驅(qū)動液體供應(yīng)裝置11及液體回收裝置21。在控制裝置CONT的控制下，從液體供應(yīng)裝置11送出的液體LQ在流過供應(yīng)管13后，通過嘴構(gòu)件70的供應(yīng)流路14，從供應(yīng)口 12被供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LSI與底板部70D間的內(nèi)部空間G2。從供應(yīng)口 12供應(yīng)至內(nèi)部空間G2的液體LQ，以在底板部70D的上面77擴散的方式流動而到達開口 74。因液體LQ被供應(yīng)至內(nèi)部空間G2，因此原來存在于內(nèi)部空間G2的氣體部分，即通過排氣口 16及/或開口 74被排出至外部空間K1。因此，在對內(nèi)部空間G2開始供應(yīng) 液體LQ時，即能防止氣體積在內(nèi)部空間G2等的不良情形，進而防止在光路空間Kl的液體LQ中產(chǎn)生氣體部分(氣泡)的不良情形。
又，本實施方式中，于底板部70D的上面77的排氣口 16附近設(shè)有凹部 78。據(jù)此，即使最終光學(xué)元件LSI的下面Tl與底板部70D的上面77間的間隙過小，也會由于凹部78使排氣口 16附近的流路變得較寬，因此能將內(nèi) 部空間G2的氣體部分通過凹部78及排氣口 16順利的排出至外部空間K3。
又，此處，雖然排氣流路15的上端部連接于大氣空間(外部空間)K3而呈大氣開放狀態(tài)，但也可將排氣流路15的上端部與真空系統(tǒng)等吸引裝置連接，強制排出內(nèi)部空間G2的氣體。
此外，也可從相對光路空間Kl設(shè)于X軸方向兩側(cè)的口 (排氣口)16對內(nèi) 部空間G2供應(yīng)液體LQ，并從相對光路空間Kl設(shè)于Y軸方向兩側(cè)的口(供應(yīng)口)12將內(nèi)部空間G2的氣體部分排出至外部空間K3。
被供應(yīng)至內(nèi)部空間G2的液體LQ，在充滿內(nèi)部空間G2后，即通過開口 74流入第1島面75與基板P(基板載臺PST)間的空間，以充滿曝光用光EL 的光路空間K1。以此方式，通過從供應(yīng)口 12將液體LQ供應(yīng)至最終光學(xué)元件LSI與底板部70D間的內(nèi)部空間G2，使最終光學(xué)元件LS1(投影光學(xué)系統(tǒng) PL)與基板P間的曝光用光EL的光路空間Kl充滿液體LQ。
此時，在控制裝置CONT的控制下被驅(qū)動的液體回收裝置21每單位時間回收既定量的液體LQ。包含真空系統(tǒng)的液體回收裝置21，可通過使空間 24成為負壓，將存在于回收口22(多孔構(gòu)件25)與基板P間的液體LQ，通過回收口 22加以回收。充滿在曝光用光EL的光路空間Kl的液體LQ，通過嘴構(gòu)件70的回收口 22流入回收流路24，在流過回收管23后，被回收至液體回收裝置21。
如以上所述，控制裝置CONT使用液浸機構(gòu)1，每單位時間對光路空間 Kl供應(yīng)既定量的液體LQ、并每單位時間將光路空間Kl的液體LQ回收既定量，據(jù)此，即能以充滿于投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P間的曝光用光EL的光路空間K1的液體LQ、以及充滿于嘴構(gòu)件70與基板P間的空間的液體LQ，在基板P上局部形成液浸區(qū)域LR?？刂蒲b置CONT是在以液體LQ充滿曝
光用光EL的光路空間Kl的狀態(tài)下，一邊相對移動投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板 P、一邊通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及光路空間Kl的液體LQ將掩膜M的圖案像投影至基板P上。如以上所述，本實施方式的曝光裝置EX，由于是以Y軸方向為掃描方向的掃描型曝光裝置，因此控制裝置CONT控制基板載臺 PST，一邊使基板P移動于Y軸方向一邊將曝光用光EL照射于基板P上，來使基板P曝光。
于此種掃描型曝光裝置中，視嘴構(gòu)件的構(gòu)造，例如有可能隨著基板P掃描速度(移動速度)的高速化，而無法通過回收口 22充分的回收液體LQ，使得充滿在光路空間Kl的液體LQ相對光路空間Kl漏出至較回收口 22外側(cè) 的部分(嘴構(gòu)件70與基板P間的空間的外側(cè))。
例如，從圖7A的示意圖所示的狀態(tài)，相對液浸區(qū)域LR將基板P往一Y 方向以既定速度移動既定距離時，隨著基板P的移動，液浸區(qū)域LR的液體 LQ與其外側(cè)空間的界面LG，會相對曝光用光EL的光路空間Kl往外側(cè)移動。于此移動中，如圖7B的示意圖所示，原本接觸于嘴構(gòu)件70的下面的液體LQ有可能會從嘴構(gòu)件70下面的一部分分開(剝離)，而在基板P上形成液體LQ的膜(薄膜)。此處，于以下的說明中，將嘴構(gòu)件70的下面、隨著基板 P的移動(接口 LG的移動)而使原本接觸于嘴構(gòu)件70下面的液體LQ分開的位置，適當(dāng)?shù)胤Q為"膜產(chǎn)生位置Fp"。
由于已形成的液體LQ的膜相對遠離回收口 22(多孔構(gòu)件25)，因此有可能產(chǎn)生無法以回收口 22回收該液體LQ的膜的狀況。即，由于已形成的液體LQ的膜不會與配置在回收口 22的多孔構(gòu)件25接觸，因此有可能產(chǎn)生無法以回收口 22回收液體LQ的狀況。如此一來，便有可能產(chǎn)生液體LQ漏出至回收口 22的外側(cè)、及/或液體LQ的膜在基板P上成為液滴而殘留等的不良情形。且隨著基板P移動速度的高速化，在基板P上形成液體LQ的膜的可能性變高，且該膜的大小Lw變大的可能性也變高。因此，隨著基板P 移動速度的高速化，無法通過回收口 22充分回收液體LQ的可能性變高。
此處，膜的大小Lw是指膜產(chǎn)生位置Fp、與液體LQ的膜在基板P移動方向前方側(cè)(此處為一Y側(cè))的前端部H間的距離。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，得知若能將液體LQ的膜相對光路空間Kl形成在回收口22的內(nèi)側(cè)，即能通過回收口 22回收液體LQ。本發(fā)明人，通過實驗等，例如，如圖7A、圖7B所示，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使基板P往一Y方向移動時(特別是對往一Y方向移動中的基板P，賦予往+Y方向的加速度時)，會產(chǎn)生液體LQ的膜的前端部H附近的厚度(膜厚)，會因液體LQ的表面張力等而變厚的現(xiàn)象(參照圖7B)。因此，只要液體LQ的前端部H相對光路空間Kl形成在回收口 22外側(cè)的邊緣部22A的內(nèi)側(cè)，換言之，只要能使回收口 22(多孔構(gòu)件25)與液體LQ的膜的前端部H相對向，便能使回收口 22的多孔構(gòu)件 25與液體LQ(前端部H)接觸，而能通過回收口 22回收液體LQ。又，只要液體LQ的前端部H相對光路空間Kl形成在回收口 22內(nèi)側(cè)的邊緣部22B 的內(nèi)側(cè)，則通過相對光路空間Kl使基板P往液體LQ的膜的形成方向的相反方向移動，即能將形成的液體LQ的膜與液浸區(qū)域LR的液體LQ —起通過回收口 22加以回收。
然而，如前所述，由于膜的大小Lw隨基板P移動速度的高速化而巨大化的可能性甚高，當(dāng)欲通過回收口 22回收液體LQ的膜時，須將回收口 22 設(shè)置在離開光路空間Kl(投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX)的位置，因此會產(chǎn)生嘴構(gòu)件70、甚至曝光裝置EX整體的巨大化的不良情形。此外，當(dāng)膜產(chǎn)生位置Fp離開光路空間Kl(光軸AX)時，光路空間Kl(光軸AX)與液體LQ的膜前端部H間的距離Ls會變大，而招致液浸區(qū)域LR的巨大化，因此欲通過回收口 22回收該液體LQ的膜時，必須使嘴構(gòu)件70巨大化、進而招致曝光裝置EX的巨大化。
此處，本實施方式中，在嘴構(gòu)件70與基板P對向的下面，設(shè)有第l島面75與第2島面76(或與第1島面75相鄰的凹部72:空間形成區(qū)域)，如此，即使是在移動基板P時，也能抑制液浸區(qū)域LR的巨大化及嘴構(gòu)件70的巨
大化，且能以液體LQ良好地充滿光路空間K1。
圖8是用以說明使基板P往一Y方向移動時的液浸區(qū)域LR的狀態(tài)例的示意圖。如前所述，第1島面75與基板P表面大致平行的平坦面且具有親液性，基板P表面與第1島面75之間存在的液體LQ緊貼于第1島面75，該液體LQ被良好地保持在基板P表面與第1島面75之間。
又，第2島面76，較第1島面75更離開基板P表面，于第1島面75 的邊緣E設(shè)有與第2島面76間的段差，因此當(dāng)被保持在基板P表面與第1 島面75間的液體LQ的界面LG，相對曝光用光EL的光路空間Kl往第1 島面75的外側(cè)移動時，原本接觸于第1島面75的液體LQ，即于第1島面 75的邊緣E，從第2島面76分離。然后，存在于基板P表面與第2島面76 間的液體LQ，成為較基板P表面與第1島面75間的距離(間隔)W1更薄的膜，使基板P表面與第2島面76間存在的液體LQ的膜，不會與第2島面 76接觸。換言之，在與第2島面76相對向的基板P上存在的液體LQ的膜、和第2島面76之間，形成有無液體存在的空間SP。此空間SP是由用來區(qū) 劃第2島面76的凹部72所形成。
如此，通過相對光路空間Kl將第2島面76(凹部72)設(shè)在第1島面75 的外側(cè)，來將膜產(chǎn)生位置Fp設(shè)定在第l島面75的邊緣E。換言之，本實施方式的嘴構(gòu)件70是通過第1島面75與第2島面76(凹部72)，來決定膜產(chǎn)生位置Fp。
此外，如參照圖3等的說明所述，由于第1島面75在Y軸方向(掃描方向)的寬度Dl夠小，因此能將光路空間Kl(光軸AX)、以及已形成的液體LQ 的膜的前端部H間的距離Ls設(shè)定為較小。
又，本實施方式中，將第1島面75的邊緣E的位置與回收口 22的位置 (大小)，設(shè)定為在第1島面75與第2島面76的交界的邊緣E所產(chǎn)生的液體 LQ的膜，會相對曝光用光EL的光路空間Kl形成于回收口 22的內(nèi)側(cè)。圖8 所示的例中，將第1島面75的邊緣E與回收口 22的位置關(guān)系(距離)，設(shè)定
為液體LQ的膜(前端部H)相對光路空間Kl形成在回收口 22的內(nèi)側(cè)邊緣22B 的內(nèi)側(cè)。即，將凹部72(空間形成區(qū)域)形成在光路空間Kl與回收口 22之間，以相對光路空間Kl形成在較回收口 22的內(nèi)側(cè)邊緣22B更內(nèi)側(cè)。據(jù)此，即能防止液體LQ的漏出、殘留等。又，第2島面76是將基板P表面與第2 島面76間存在的液體LQ設(shè)置成較距離Wl薄，使液體LQ的膜不致接觸第 2島面76。且通過使第2島面76相對基板P表面的距離較第1島面75遠，來防止液體LQ附著、殘留于第2島面76。
又，如圖9所示，將第1島面75的邊緣E的位置與回收口 22的位置，設(shè)定為例如即使隨著基板P移動速度的高速化，膜的大小Lw變大，液體LQ 的膜(前端部H)也會相對光路空間Kl形成在較回收口 22的外側(cè)邊緣22A更內(nèi)側(cè)。即，將凹部72(空間形成區(qū)域)形成在光路空間K1與回收口 22之間，以相對光路空間Kl形成在較回收口 22的內(nèi)側(cè)邊緣22A更內(nèi)側(cè)。因此，能防止液體LQ的漏出、殘留等。多孔構(gòu)件25的下面26與基板P表面間的距離，和第1島面75與基板P表面間的距離大致相同，多孔構(gòu)件25被設(shè)置在已形成的液體LQ的膜的厚度較厚部分的前端部H能與液體LQ接觸的位置。因此，如圖9所示，以回收口 22(多孔構(gòu)件25)與液體LQ的膜的前端部H相對向的方式，即，以液體LQ的膜(前端部H)形成在較回收口22的外側(cè)邊緣 22A更內(nèi)側(cè)的方式，設(shè)定第1島面75的邊緣E的位置與回收口 22(外側(cè)邊緣 22A)的位置，即能回收液體LQ。又，由于第2島面76(凹部72)的存在，在液體LQ的膜的厚度較薄部分的上方會存在一空間。即，此實施方式中，基板P上所形成的液浸區(qū)域的液體LQ，會在與第2島面76之間形成一空間(較凹部72內(nèi)所區(qū)劃的空間下方的空間)SP、同時從回收口 221被回收。
此處，如前所述，液體LQ的膜的大小Lw，會隨著曝光基板P時基板P 的移動速度等而變化，因此可將第2島面76(或凹部72)于Y軸方向的大小 D5，根據(jù)曝光基板P時基板P在Y軸方向的移動速度等加以設(shè)定，以使液體LQ的膜形成在回收口 22的內(nèi)側(cè)。由于基板載臺PST的最高速度可預(yù)知，
因此可根據(jù)此最高速度設(shè)定第2島面76(或凹部72)的大小D5。例如，一邊以高速移動基板P —邊進行曝光時，由于液體LQ的膜的大小Lw變大的可能性甚高，因此可通過加大第2島面76的大小D5、甚至加大第1島面75 的邊緣E與回收口 22間的距離，來將液體LQ的膜形成在回收口 22的內(nèi)側(cè)。因此能防止液體LQ的漏出、殘留等。另一方面，一邊以較低速移動基板P 一邊進行曝光時，由于液體LQ的膜的大小Lw形成得較小的可能性甚高，因此即使縮小第2島面76的大小D5、進而縮小第1島面75的邊緣E與回收口22間的距離，也能將液體LQ的膜形成在回收口22的內(nèi)側(cè)。因此，能謀求嘴構(gòu)件70的小型化，進而謀求曝光裝置EX整體的小型化。
此外，不僅是移動速度，液體LQ的膜的大小Lw也有可能因移動基板 P時的加速度、移動距離、移動方向(移動軌跡)等而變化，因此，可根據(jù)包含此等基板P的移動速度、加速度、移動距離、移動方向(移動軌跡)的至少一個的移動條件，來設(shè)定第1島面75的邊緣E的位置、以及第2島面76(凹部72)的大小。
又，液體LQ的膜的大小Lw，也有可能因基板P與液體LQ的接觸角 e而變化。例如，當(dāng)基板P與液體LQ的接觸角8較小時，換言的當(dāng)基板P 表面具親液性，且一邊移動該基板P—邊進行曝光時，基板P上形成的液體 LQ的膜的大小Lw變大的可能性會變高。因此，在此種情形下，可通過加大第2島面76(或凹部72)的大小D5、甚至加大第1島面75的邊緣E與回收口22間的距離，來將液體LQ的膜形成在回收口 22的內(nèi)側(cè)。另一方面，當(dāng) 基板P與液體LQ的接觸角8較大時，換言之，當(dāng)基板P表面具有疏液性且
一邊移動該基板P —邊進行曝光時，基板P上形成的液體LQ的膜的大小 Lw變小的可能性甚高。因此，在此種情形下，即使縮小第2島面76(或凹部 72)的大小D5、甚至縮小第1島面75的邊緣E與回收口22間的距離，也能將液體LQ的膜形成在回收口 22的內(nèi)側(cè)。因此，能謀求嘴構(gòu)件70的小型化，進而謀求曝光裝置EX全體的小型化。如以上所述，可視基板P與液體LQ
的接觸角，來設(shè)定第1島面75的邊緣E位置、以及第2島面76在Y軸方向的大小D5。
又，液體LQ的膜的大小Lw，也有可能因形成液浸區(qū)域LR時的液浸條件而變動。此處，所謂液浸條件，包含液體LQ對光路空間K1的供應(yīng)條件、以及光路空間Kl的液體LQ的回收條件中的至少一者。液體LQ的供應(yīng)條件，包含單位時間的液體供應(yīng)量、液體LQ對光路空間K1的供應(yīng)位置、供應(yīng)方向等。液體LQ的回收條件，包含單位時間的液體回收量、液體LQ對光路空間K1的回收位置、回收方向等。由于此等液浸條件的差異，也有可能使得所形成的液體LQ的膜的大小Lw變化，因此，也可根據(jù)這些液浸條件來設(shè)定第1島面75的邊緣E位置、以及第2島面76(凹部72)的大小。
如以上的說明，由于第2島面76被設(shè)置成存在于基板P表面與第2島面76(凹部72)間的液體LQ的膜不致接觸第2島面76，因此即使是在一邊移動基板P—邊進行曝光的情形下，也能防止液體LQ的漏出、殘留等不良情形。并且，能以第1島面75良好地保持液體LQ，將曝光用光EL的光路空間Kl以液體LQ充滿成所欲狀態(tài)。
此外，由于可通過充分縮小第l島面75的大小，使膜產(chǎn)生位置Fp接近光路空間K1(光軸AX)，因此，能實現(xiàn)液浸區(qū)域LR的小型化、嘴構(gòu)件70的小型化等。是以，第l島面75的Y軸方向?qū)挾菵1，最好是能在例如一邊使基板P往一Y方向移動一邊進行液浸曝光后，再使基板P往+Y方向移動的情形時，在光路空間K1產(chǎn)生氣泡、產(chǎn)生氣體部分(例如，光路空間K1的液體LQ耗盡的無液體現(xiàn)象)等現(xiàn)象不會發(fā)生的范圍內(nèi)，盡可能的小。換言之，第I島面75，最好是能在一邊使基板P往一Y方向移動、一邊進行液浸曝光后，再往+Y方向移動的情形下，也能在第1島面75與基板P之間良好地保持液體LQ的范圍內(nèi)，盡可能的小。同樣地，第1島面75的X軸方向?qū)?度D3，最好是能在使基板P往X軸方向步進移動的情形時，在光路空間Kl 產(chǎn)生氣泡等不良情形不會發(fā)生的范圍內(nèi)，盡可能的小。
本實施方式中，第1島面75是以X軸方向為長邊方向的矩形，第l島
面75的Y軸方向?qū)挾菵l遠小于X軸方向?qū)挾菵3、及開口 74的寬度D2，而能在抑制液浸區(qū)域LR的巨大化的同時，以液體LQ良好地充滿光路空間 Kl。
又，第2島面76，由于是于Y軸方向分別設(shè)在第1島面75的兩側(cè)，因此在一邊使基板P于Y軸方向移動、一邊進行曝光時，能分別對應(yīng)往+Y方向的移動與往一Y方向的移動。
此外，本實施方式中，第2島面76，雖與基板載臺PST所保持的基板P 表面大致平行的平坦面，但也可不與基板載臺PST所保持的基板P表面平行、或不為平坦面。只要是能使基板P表面與第2島面76間存在的液體LQ的膜不致于接觸第2島面76，包含第2島面76的凹凸形狀、及對基板P的角度等表面狀態(tài)可任意設(shè)定。
本實施方式中，雖相對第1島面75成凹部72的方式設(shè)置了第2島面76，但只要是能在與基板P之間良好地保持液體LQ，也可變更第1島面75的傾斜及/或形狀，來在基板P上的液體與嘴構(gòu)件70的下面之間形成空間。例如，可使第1島面75朝向回收口 22呈連續(xù)、或階段式的逐漸接近基板P側(cè) 的方式傾斜。如此一來，第1島面75外側(cè)邊緣E的高度(Z方向位置)變得低于內(nèi)側(cè)邊緣(光路空間Kl側(cè)的邊緣)的高度，且第2島面76的高度變得高于第1島面75外側(cè)邊緣E的高度，因此即使第2島面76與第1島面75內(nèi)側(cè) 邊緣同高，在液體LQ隨著基板P的移動相對光路空間Kl往第1島面75外側(cè)移動時，也能在邊緣E的外側(cè)(第2島面76與基板P之間)于液體LQ的上方形成空間SP。
或者，將第l島面75與第2島面76形成為相同高度，同時在第l島面 75與第2島面76之間設(shè)置往基板P側(cè)突出的突起。通過此突起，即能在液體LQ隨著基板P的移動相對光路空間Kl往第1島面75外側(cè)移動時，在液體LQ通過突起后立刻在第2島面76與基板P間的液體LQ的上形成空間 SP。即，可將具有任意形狀或構(gòu)造的區(qū)域(空間形成區(qū)域)設(shè)置在嘴構(gòu)件70
的下面，以在液體LQ隨著基板P的移動相對光路空間Kl往第1島面75外側(cè)移動時，從光路空間Kl至回收口 22的范圍(尤其是于Y方向)，在嘴構(gòu)件 70的下面、基板P及嘴構(gòu)件70下面間存在的液體LQ的間產(chǎn)生一空間SP。不過，空間形成區(qū)域，當(dāng)然必須是能將光路空間Kl的液體LQ維持于所欲形狀，例如，不致于使光路空間Kl的液體產(chǎn)生氣體部分(含氣泡)的構(gòu)造及形狀。
又，本實施方式中，雖對第2島面76施有疏液化處理，但即使不對第2 島面76施以疏液化處理，也能通過將第2島面76相對基板P表面設(shè)于較第 1島面75遠的位置，而使基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ不致于接觸第2島面76，因此，第2島面76并不一定要具有疏液性。例如，上述"GOLDEP"處理或"GOLDEP WHITE"處理等，能抑制雜質(zhì)從嘴構(gòu) 件70溶出至液體LQ，因此可對包含第2島面76的嘴構(gòu)件70的既定位置，施以"GOLDEP"處理或"GOLDEP WHITE"處理。
又，只要能在與基板P之間保持液體LQ，也可省略第1島面75的親液化處理。即，第1島面75也可不具有親液性。
第2實施方式
其次，參照圖10說明第2實施方式。以下的說明中，對與上述實施方式相同或相等的構(gòu)成部分簡化或省略其說明。
上述第1實施方式中，通過將第2島面76相對基板P表面設(shè)于較第1 島面75遠的位置，而使基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ的膜不致于接觸第2島面76，但通過使第2島面76具有疏液性，即使不將第2 島面76相對基板P表面設(shè)于較第1島面75遠的位置，也能使基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ的膜不致于接觸第2島面76。即，本實施方式中，如圖10所示，即使讓第1島面75相對基板P表面的位置(高度)與第2島面76相對基板P表面的位置(高度)大致相同，也能通過使第2島面 76具有疏液性，來使基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ的膜不致于接觸第2島面76。例如，將液體LQ于第2島面76的接觸角設(shè)定為100° 以上，即能使基板P表面與第2島面76之間存在的液體LQ從第2島面76 剝離。即，此實施方式中，具有疏液性的第2島面76即為空間形成區(qū)域，通過此空間形成區(qū)域，在第2島面76下方的基板P上的液體LQ與第2島面76之間形成空間SP。
圖10中，第1島面75與第2島面76被設(shè)置為大致同一面高，于第2 島面76施有對液體LQ付與疏液性的疏液化處理。疏液化處理，可舉出例如將聚四氟乙烯(鐵氟龍(注冊商標(biāo)))等氟系樹脂材料、丙烯系樹脂材料、硅系樹脂材料等疏液性材料加以附著的處理。
通過使第2島面76具有疏液性，即能與第1實施方式同樣的，使基板P 表面與第2島面76間存在的液體LQ的膜不致接觸第2島面76。且，可使基板P表面與第2島面76間存在的液體LQ，較基板P表面與第1島面75 間的距離Wl薄。此外，在基板P表面與第1島面75間的液體LQ的界面 LG相對曝光用光EL的光路空間Kl往第1島面75的外側(cè)移動時，能使原本接觸于第1島面75的液體LQ從第2島面76離開。即使在此情形下，也是將第1島面75的邊緣E'與回收口 22間的位置關(guān)系、回收口 22的大小等，設(shè)定為在第l島面75與第2島面76間的交界E'處產(chǎn)生的液體LQ的膜，相對曝光用光EL的光路空間Kl形成在回收口 22外側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)。又，第2 島面76于Y軸方向的大小，是與第l實施方式同樣地，根據(jù)基板P的移動速度、基板P與液體LQ的接觸角等來加議設(shè)定，以使液體LQ的膜相對曝光用光EL的光路空間Kl形成在回收口 22外側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)。此外，上述第 1、第2實施方式中，第1島面75與多孔構(gòu)件25的下面26的高度(Z方向位置)也可不同。即，多孔構(gòu)件25的下面26的高度(Z方向位置)，只要配置成基板P上所形成的液體LQ的薄膜前端部H可接觸即可。
第3實施方式
其次，參照圖ll及圖12說明第3實施方式。圖11及圖12中，于回收
口 22設(shè)有翼構(gòu)件50。翼構(gòu)件50設(shè)在回收口 22的多孔構(gòu)件25的下面26。翼構(gòu)件50設(shè)置在多孔構(gòu)件25的下面26的回收口 22的外側(cè)邊緣22A附近。翼構(gòu)件50對光路空間Kl設(shè)置復(fù)數(shù)個成放射狀。
又，本實施方式中，配置在回收口22的多孔構(gòu)件25的下面26與基板P 表面間的距離W3，大于第1島面75與基板P表面間的距離W1。本實施方式中，距離Wl約為lmm，距離W3則為1.5mm左右。此外，第1島面75 相對基板P表面的位置(高度)、與嘴構(gòu)件70的側(cè)板部70A下端部相對基板P 表面的位置(高度)設(shè)為大致相同。即，側(cè)板部70A下端部與基板P表面間的距離為lmm左右，而側(cè)板部70A的下端部附近，則較配置于回收口 22的多孔構(gòu)件25的下面26向下方突出。且較多孔構(gòu)件25的下面26向下方突出的側(cè)板部70A朝向光路空間K1的內(nèi)側(cè)面，形成防止液體LQ漏出的壁部51。因此，壁部51于Z軸方向的大小W4為0.5mm左右。壁部51設(shè)在回收口 22的周緣部(外側(cè)邊緣22A)，用以防止充滿在光路空間Kl的液體LQ漏出。且，沿著該壁部51設(shè)有復(fù)數(shù)個翼構(gòu)件50。
翼構(gòu)件50下端部與基板P表面間的距離為lmm左右。BP，翼構(gòu)件50 于Z軸方向的大小是與壁部51于Z軸方向的大小W4約為相同的值，而翼構(gòu)件50下端部與基板P表面的距離，則和第1島面75與基板P表面間的距離W1為大致相同的值。
如此，即能使液體LQ的膜的前端部H接觸于設(shè)在回收口 22的翼構(gòu)件 50，通過回收口 22良好地回收液體LQ。又，通過壁部51可防止液體LQ 漏出至回收口 22的外側(cè)。
此外，只要能使液體LQ的薄膜的前端部H接觸翼構(gòu)件50，翼構(gòu)件50 的下端部與第1島面75高度也可不同。又，本實施方式中，翼構(gòu)件50雖設(shè) 置在設(shè)為環(huán)狀的回收口 22(多孔構(gòu)件25)的周緣部的構(gòu)成，但也可以既定間隔設(shè)在例如多孔構(gòu)件25的下面26的全區(qū)域，或僅分別設(shè)在多孔構(gòu)件25的下
面26相對光路空間Kl的Y軸方向兩側(cè)的既定區(qū)域。
又，上述第1 第3實施方式中，第2島面76雖相對第1島面75分別設(shè)在Y軸方向兩側(cè)，但也可分別設(shè)在X軸方向兩側(cè)。
又，上述第1 第3實施方式中，第1島面75的外形雖是以X軸方向為長邊方向的矩形，但只要是能在與基板P之間良好地保持液體LQ，且能縮小光路空間Kl(光軸AX)與液體LQ的膜的前端部H間的距離Ls，也可為圓形等任意形狀。
又，上述第1 第3實施方式中，第2島面76(空間形成區(qū)域)可與回收口 22分離。例如，可在嘴構(gòu)件70下面的相對光路空間Kl較回收口 22內(nèi)側(cè)、且較第2島面76外側(cè)處，形成一嘴構(gòu)件70與基板P間的液體LQ可自由進出的緩沖空間。在此緩沖空間的下端，形成有在回收口 22的內(nèi)側(cè)邊緣22B 附近，以圍繞曝光用光EL的光路的方式形成為環(huán)狀的開口，其上端連接于外部空間(大氣空間)。如此，通過在回收口 22的內(nèi)側(cè)邊緣22B附近設(shè)置緩沖空間，流向光路空伺Kl外側(cè)的液體LQ的一部分即會流入緩沖空間，而能減少到達回收口 22的液體LQ量。因此，能更確實地抑制液體LQ漏出。又，也可將緩沖空間的下端開口配置在回收口 22的外側(cè)邊緣22A附近。此時，由于流向光路空間Kl外側(cè)的液體LQ在回收口 22未能被回收的液體 LQ會流入緩沖空間，因此能抑制液體LQ漏出。當(dāng)然，也可在回收口22的內(nèi)側(cè)邊緣22B附近及外側(cè)邊緣22A附近的雙方形成環(huán)狀開口，并在各開口分別形成液體LQ能自由進出的緩沖空間。此時，具有第2島面76的構(gòu)件、與具有回收口 22的構(gòu)件可分離。
又，上述第1 第3實施方式中，雖將第2島面76于Y軸方向的大小 D5，根據(jù)基板P的移動速度、基板P與液體LQ的接觸角等加以設(shè)定，但也可視第2島面76的大小D5，來決定基板P的移動條件(移動速度、加速度、移動方向、移動距離等)及液浸條件(液體供應(yīng)量、回收量等)的至少一方。此夕卜，也可視第2島面76的大小D5，來決定能以曝光裝置EX曝光的基板P
表面的膜條件(接觸角等)。
又，上述實施方式所使用的嘴構(gòu)件70等液浸機構(gòu)1，并不限于上述構(gòu)造，
也可使用例如記載于歐洲專利公開第1420298號公報、國際公開第2004 / 055803號公報、國際公開第2004 / 057589號公報、國際公開第2004 / 057590 號公報、國際公開第2005 / 029559號公報等的液浸機構(gòu)。又，上述實施方式中，雖將嘴構(gòu)件70的一部分(底板部70D)配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板 P之間，但嘴構(gòu)件70的一部分也可不配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P之間。即，可使投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最終光學(xué)元件LSI的下面Tl整體與基板P相對向。此時，最終光學(xué)元件LS1的下面T1與嘴構(gòu)件70的下面可為幾乎無段差。又，上述實施方式中，供應(yīng)口 12雖連接于內(nèi)部空間G2，但也可設(shè)在嘴構(gòu)件70的下面。
又，上述各實施方式中，雖在將基板P配置于曝光用光EL可照射位置的狀態(tài)下，以液體LQ充滿曝光用光EL的光路空間Kl ，但也可在將例如基板載臺PST的上面94、或與基板載臺PST不同的其它物體配置于曝光用光 EL可照射位置的狀態(tài)下，以液體LQ充滿曝光用光EL的光路空間Kl 。
如以上所述，本實施方式的液體LQ使用純水。使用純水的優(yōu)點在于，在半導(dǎo)體制造工廠等能容易大量取得,且對基板P上的光刻膠及光學(xué)元件(透
鏡)等沒有不良影響。此外，純水不至于對環(huán)境造成不良影響，且由于雜質(zhì) 的含量極低，因此也可期待對基板P的表面、及對設(shè)在投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端面的光學(xué)元件表面的洗凈作用。又，若工廠等所供應(yīng)的純水的純度較低時，也可使曝光裝置具有超純水制造器。
又，純水(水)對波長為193nm左右的曝光用光EL的折射率n被認為幾乎是1.44，而使用ArF準(zhǔn)分子激光(波長193nm)做為曝光用光EL的光源時，在基板P上為l/n，即被縮短為約134nm而能獲得較高解像度。再者，由于焦深與空氣中相較約為n倍，即被放大至約1.44倍，因此在只要能確保與空氣中使用時相同程度的焦深即可的情形時，能更進一步使投影光學(xué)系統(tǒng)
PL的數(shù)值孔徑增加，就此點而言，也能提升解像度。
本實施方式中，于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端安裝有光學(xué)元件LS1，可通過此透鏡來調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性，例如調(diào)整像差(球面像差、彗
形像差等)。此外，安裝在投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端的光學(xué)元件，也可以是用于調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性的光學(xué)板。或者，也可是能讓曝光用光EL 穿透的平行平面板。
又，在因液體LQ的流動而使投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端的光學(xué)元件與基板P 間產(chǎn)生較大壓力時，也可不使該光學(xué)元件為可更換，而堅固地固定光學(xué)元件以避免其因該壓力而移動。
又，本實施方式中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P表面之間雖以液體1來加以充滿的構(gòu)成，但也可以是例如在基板P表面安裝由平行平面板構(gòu)成的玻璃蓋板的狀態(tài)下充滿液體1的構(gòu)成。
又，上述實施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)，雖以液體充滿前端的光學(xué)元件像面側(cè)的光路空間，但也可采用如國際公開第2004/019128號小冊子的揭示，將前端的光學(xué)元件的掩膜側(cè)光路空間也以液體加以充滿的投影光學(xué)系統(tǒng)。
又，本實施方式的液體LQ雖為水，但也可是水以外的液體，例如，在曝光用光EL的光源為F2激光時，由于此F2激光不會穿透水，因此液體LQ 可為能使F2激光穿透的例如全氟聚醚(PFPE)、氟系油等氟系流體。此時，在與液體LQ接觸的部分，以例如含氟且具有極性的小分子構(gòu)造物質(zhì)來形成薄膜以進行親液化處理。又，液體LQ除此以外也可使用對曝光用光EL具有穿透性且折射率盡可能的高，并且對投影光學(xué)系統(tǒng)PL及基板P表面所涂的光刻膠安定者(例如杉木油、cedaroil)。
又，液體LQ也可使用折射率為1.6 1.8左右者。此外，也可使用折射率高于石英或螢石的材料(例如1.6以上)來形成光學(xué)元件LS1。液體LQ也可使用各種流體、例如超臨界流體。
又，上述各實施方式的基板P，除了半導(dǎo)體元件制造用的半導(dǎo)體晶圓以外，也能適用顯示器元件用的玻璃基板、薄膜磁頭用的陶瓷晶圓、或在曝光裝置所使用的掩膜或標(biāo)線片的原版(合成石英、硅晶圓)等。
曝光裝置EX，除了能適用于使掩膜M與基板P同步移動來對掩膜M 的圖案進行掃描曝光的步進掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進器)以外，
也能適用于在使掩膜M與基板P靜止的狀態(tài)下，使掩膜M的圖案一次曝光，
并使基板p依序步進移動的的步進重復(fù)方式的投影曝光裝置(步進器)。
又，曝光裝置EX也能適用于下述曝光裝置，即在使第l圖案與基板
P幾乎靜止的狀態(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
件的折射型投影光學(xué)系統(tǒng))將第1圖案的縮小像一次曝光于基板p。此時，進
一步于其后，也能適用于接合方式的一次曝光裝置，其在使第2圖案與基板 P幾乎靜止的狀態(tài)下，使用該投影光學(xué)系統(tǒng)使第2圖案的縮小像與第1圖案部分重疊而一次曝光于基板P。又，接合方式的曝光裝置也能適用于步進接合方式的曝光裝置，其在基板P上將至少2個圖案部分重疊而轉(zhuǎn)印，并依序移動基板P。此外，上述實施方式中，雖以具備投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光裝置為例做了說明，但也可將本發(fā)明適用于不使用投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光裝置及曝光方法。即使在如上述不使用投影光學(xué)系統(tǒng)PL的情形時，曝光用光也通過透鏡等光學(xué)構(gòu)件照射于基板，且于該種光學(xué)構(gòu)件與基板間的既定空間形成有液浸區(qū)域。也能適用于如國際公開第2001 / 035168號小冊子所揭示，通過在基板P上形成干涉條紋，以在基板P上形成線與空間圖案(Line & Space Pattern)的曝光裝置。
又，本發(fā)明也能適用于雙載臺型的曝光裝置。雙載臺型曝光裝置的構(gòu)造及曝光動作，已揭示于例如日本特開平10—163099號及特開平10—214783 號(對應(yīng)美國專利6,341,007、 6,400,441、 6,549,269及6,590,634)，日本特表 2000 — 505958號(對應(yīng)美國專利5,969，441)或美國專利6,208，407;在本國際申請的指定國或選定國的法令許可范圍內(nèi)，援用上述揭示的內(nèi)容作為本文記載的一部分。
再者，也可將本發(fā)明適用于如日本特開平11一135400號公報、日本特
開2000 —164504號公報等所揭示，具備基板載臺(用以保持基板)與測量載臺 (裝載形成有基準(zhǔn)標(biāo)記的基準(zhǔn)構(gòu)件、及/或各種光電傳感器)的曝光裝置。
此外，上述實施方式中，雖使用在光透射性基板上形成有既定遮光圖案 (或相位圖案、減光圖案)'的光透射型掩膜，但也可使用例如美國專利第 6,778,257號公報所揭示，根據(jù)待曝光圖案的電子數(shù)據(jù)形成透射圖案或反射圖案、或發(fā)光圖案的電子掩膜來取代該光透射型掩膜。
又，也可將本發(fā)明適用于如國際公開第2001 / 035168號小冊子所揭示，通過在基板P上形成干涉條紋，以在基板P上曝光線與空間圖案(Line & Space Pattern)的曝光裝置(光刻系統(tǒng))。
如以上所述，本案實施方式的曝光裝置EX是將各種次系統(tǒng)(含本案申請范圍中所列舉的各構(gòu)成要件)，以能保持既定的機械精度、電氣精度、光學(xué) 精度的方式組裝所制造。為確保上述各種精度，于組裝前后，會對各種光學(xué) 系統(tǒng)進行用以達成光學(xué)精度的調(diào)整、對各種機械系統(tǒng)進行用以達成機械精度的調(diào)整、對各種電氣系統(tǒng)進行用以達成電氣精度的調(diào)整。從各種次系統(tǒng)組裝至曝光裝置的工藝，包含有機械連接、電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。當(dāng)然，在從各種次系統(tǒng)組裝至曝光裝置的工藝前，會有各次系統(tǒng)個別
的組裝工藝。當(dāng)各種次系統(tǒng)組裝至曝光裝置的工藝結(jié)束后，即進行綜合調(diào)整，以確保曝光裝置整體的各種精度。此外，曝光裝置的制造最好是在溫度及清潔度等都受到管理的潔凈室進行。
半導(dǎo)體元件等微元件，如圖13所示，是經(jīng)過進行微元件的功能、性能設(shè)計的步驟201、根據(jù)此設(shè)計步驟制作掩膜(標(biāo)線片)的步驟202、制造構(gòu)成元件基材的基板的步驟203、通過上述實施方式的曝光裝置EX將掩膜圖案曝光于基板并將曝光后基板顯影的基板處理(曝光處理)步驟204、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟等加工工藝)205、檢查步驟206等來加以制造。
曝光裝置EX的種類，并不限于將半導(dǎo)體元件圖案曝光至基板P的半導(dǎo) 體元件制造用曝光裝置，而也能廣泛適用于液晶顯示元件制造用或顯示器制造用的曝光裝置、或用以制造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、或標(biāo)線片、掩膜等的曝光裝置等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，其對基板上照射曝光用光來使所述基板曝光，其特征在于，所述曝光裝置具備液體供應(yīng)裝置，其為了將所述曝光用光的光路空間以液體加以充滿而供應(yīng)液體；第1面，其以和配置在所述曝光用光可照射位置的物體表面相對向、且圍著所述曝光用光的光路空間的方式設(shè)置，能將所述液體供應(yīng)裝置供應(yīng)的液體保持在與所述物體之間；以及第2面，其以和所述物體表面相對向、且相對所述曝光用光的光路空間配置在所述第1面的外側(cè)，所述第2面被設(shè)置成所述物體表面與所述第2面之間存在的液體膜不會與所述第2面接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第1面與所述物體表面相距第1間隔配置；所述第2面被設(shè)置成所述物體表面與所述第2面之間存在的液體較所述第1間隔薄的膜。
3. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，當(dāng)所述物體表面與所述第1面間的液體界面，相對所述曝光用光的光路空間向所述第1面外側(cè)移動時，原本與所述第1面接觸的液體會從所述第2面離開。
4. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第1面設(shè)置成與所述物體表面大致平行；所述第2面較所述第1面還離開所述物體表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第1面設(shè)置成與所述物體表面大致平行，且對所述液體具有親液性；所述第2面對所述液體具有疏液性。
6. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置一邊將所述基板往既定方向移動，一邊對所述基板照射所述曝光用光；所述第2面在所述既定方向上分別設(shè)在第1面兩側(cè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其特征在于，所述第l面的外形是以和所述既定方向交叉的方向為長邊方向的矩形。
8. 如權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其特征在于，在所述既定方向的所述第2面的大小，是根據(jù)使所述基板曝光時所述基板的移動速度加以設(shè)定。
9. 如權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其特征在于，在所述既定方向的所述第2面的大小，是根據(jù)所述基板與所述液體的接觸角加以設(shè)定。
10. 如權(quán)利要求l所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置相對所述光路空間在所述第2面外側(cè)具有回收液體的回收口。
11. 如權(quán)利要求10所述的曝光裝置，其特征在于，所述回收口設(shè)置在與所述物體相對向的位置。
12. 如權(quán)利要求10所述的曝光裝置，其特征在于，所述回收口以圍繞所述第1面及第2面的方式設(shè)置。
13. 如權(quán)利要求10所述的曝光裝置，其特征在于，所述第l面的邊緣位置與所述回收口的位置設(shè)定成在所述第1面與所述第2面的交界產(chǎn)生的所述液體的膜，相對所述曝光用光的光路空間形成在所述回收口的內(nèi)側(cè)。
14. 如權(quán)利要求10所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置具有設(shè)于所述回收口且與所述液體接觸的既定構(gòu)件。
15. 如權(quán)利要求14所述的曝光裝置，其特征在于，所述既定構(gòu)件包含多孔構(gòu)件。
16. 如權(quán)利要求15所述的曝光裝置，其特征在于，所述多孔構(gòu)件與所述物體表面的距離、和所述1面與所述物體表面的距離大致相等。
17. 如權(quán)利要求14所述的曝光裝置，其特征在于，所述既定構(gòu)件包含翼狀構(gòu)件。
18. 如權(quán)利要求IO所述的曝光裝置，其特征在于，在所述回收口的周緣部具有用以防止所述液體漏出的壁部。
19. 如權(quán)利要求l所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置具有光學(xué)構(gòu)件，其供所述曝光用光通過；第3面，其設(shè)置成圍繞所述曝光用光的光路空間，在與所述光學(xué)構(gòu)件之間隔既定間隙彼此相對向；以及供應(yīng)口，其設(shè)置在所述光學(xué)構(gòu)件與所述第3面之間的既定空間附近，且從所述液體供應(yīng)裝置有液體被供應(yīng)。
20. 如權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置進一步具有設(shè)在所述既定空間附近、用以連通所述既定空間與外部空間的排氣 □。
21. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置具有光學(xué)構(gòu)件，其供所述曝光用光通過；第3面，其設(shè)置成圍繞所述曝光用光的光路空間，在與所述光學(xué)構(gòu)件之間隔既定間隙彼此相對向；以及排氣口，其設(shè)在所述光學(xué)構(gòu)件與所述第3面間的既定空間附近、用以使所述既定空間與外部空間連通。
22. 如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述物體包含所述基板。
23. —種元件制造方法，其特征在于，所述元件制造方法包含使用權(quán)利要求1至22中任一項所述的曝光裝置使基板曝光的步驟；使曝光后基板顯影的步驟；以及將顯影后基板加工的步驟。
24. —種曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置其通過液體對基板照射曝光用光以使所述基板曝光，所述曝光裝置包含保持構(gòu)件，其與配置在所述曝光用光可照射位置的物體表面相對向，能將所述液體保持在與所述物體之間；回收部，其回收保持在所述物體與構(gòu)件之間的液體；空間形成區(qū)域，其形成于所述構(gòu)件，以和所述物體表面相對向的方式位于所述光路與所述回收部之間，且在所述物體上的液體與所述構(gòu)件之間形成空間。
25. 如權(quán)利要求24所述的曝光裝置，其特征在于，所述空間形成區(qū)域形成于所述構(gòu)件的凹部。
26. 如權(quán)利要求24所述的曝光裝置，其特征在于，所述空間形成區(qū)域形成于所述構(gòu)件表面的疏液性區(qū)域。
27. 如權(quán)利要求26所述的曝光裝置，其特征在于，在所述構(gòu)件的所述疏液性區(qū)域與所述光路之間設(shè)有親液性區(qū)域。
28. 如權(quán)利要求24所述的曝光裝置，其特征在于，在所述構(gòu)件設(shè)有所述回收部。
29. 如權(quán)利要求24所述的曝光裝置，其特征在于，在通過液體對所述基板照射曝光用光時，所述基板被移往既定方向，所述空間形成區(qū)域設(shè)在所述既定方向的所述光路與所述回收部之間。
30. —種元件制造方法，其特征在于，所述元件制造方法包含使用權(quán)利要求24至29中任一項所述的曝光裝置使基板曝光的步驟；使曝光后基板顯影的步驟；以及將顯影后基板加工的步驟。
31. —種曝光方法，其特征在于，所述曝光方法是通過液體對基板照射曝光用光以使所述基板曝光，所述曝光方法包含將所述液體供應(yīng)至與所述基板對向配置的構(gòu)件與所述基板之間的步驟；一邊在所述基板上的液體與所述構(gòu)件之間形成空間、一邊回收液體的步驟；以及通過液體對所述基板照射曝光用光以使所述基板曝光的步驟。
32. 如權(quán)利要求31所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法進一步包含，在通過液體對所述基板照射曝光用光以使所述基板曝光時使所述基板往既定方向移動的步驟；在所述既定方向，一邊于所述液體與所述構(gòu)件之間形成空間、一邊回收液體。
33. 如權(quán)利要求31所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法進一步包含，使所述基板往既定方向移動的步驟；一邊在所述既定方向的所述曝光用光的光路空間、與和所述基板對向配置的所述液體回收部之間形成空間，一邊以所述液體回收部回收液體。
34. 如權(quán)利要求32所述的曝光方法，其特征在于，所述液體回收部形成于所述構(gòu)件。
35. —種元件制造方法，其特征在于，所述元件制造方法包含使用權(quán)利要求31所述的曝光方法使基板曝光的步驟；使曝光后基板顯影的步驟；以及將顯影后基板加工的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的曝光裝置具備供應(yīng)用以充滿曝光用光的光路空間(K1)的液體的液體供應(yīng)裝置，與配置于曝光位置的基板表面相對向、且圍住曝光用光的光路空間(K1)的第1島面(75)，以及配置在第1島面(75)外側(cè)的第2島面(76)。第1島面(75)能將液體保持在與基板表面之間。第2島面(76)設(shè)置成不會與和基板表面之間存在的液體的膜接觸。據(jù)此，在一邊移動基板一邊進行曝光時，也能將曝光用光的光路空間以液體充滿成期望狀態(tài)。
文檔編號H01L21/027GK101171668SQ20068001588
公開日2008年4月30日申請日期2006年3月31日優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者長坂博之申請人:株式會社尼康

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