專(zhuān)利名稱(chēng)：曝光裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在局部地以液體充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)的像面一側(cè)狀態(tài)用投影光學(xué)系 統(tǒng)投影的圖案像曝光的曝光裝置和使用該曝光裝置的器件制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件和液晶顯示器件是通過(guò)把掩模上所形成的圖案復(fù)制到感光性襯底上 邊的所謂光刻方法而制造的。在這一光刻工序中使用的曝光裝置有支承掩模的掩模臺(tái)和支 承襯底的襯底臺(tái)，通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)一邊順序地移動(dòng)掩模臺(tái)和襯底臺(tái)一邊把掩模圖案復(fù)制 到襯底上的裝置。近年來(lái)，為了與器件圖案的更進(jìn)一步高集成化相對(duì)應(yīng)，希望更加提高投影 光學(xué)系統(tǒng)的圖像分辨率。投影光學(xué)系統(tǒng)的圖像分辨率使用的曝光波長(zhǎng)越短，而且投影光學(xué) 系統(tǒng)的數(shù)值孔徑提高越大。因此，在曝光裝置中使用的曝光波長(zhǎng)逐年短波化，投影光學(xué)系統(tǒng) 的數(shù)值孔徑也在增大。然而，現(xiàn)在主流的曝光波長(zhǎng)是KrF準(zhǔn)分子激光器的248nm，可是也正 在實(shí)際應(yīng)用更短波長(zhǎng)的ArF準(zhǔn)分子激光器的193nm。而且，在進(jìn)行曝光的時(shí)候，和圖像分辨 率同樣聚焦深度(D0F)也很重要。分別以下式表示圖像分辨率R和聚焦深度8。R = & 入 /NA.⑴S = ±k2 入/NA2 ... (2)在這里，入為曝光波長(zhǎng)，NA為投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑、kp k2為工藝加工系數(shù)。 由(1)式、(2)式可知，為了提高圖像分辨率R，縮短曝光波長(zhǎng)\增大數(shù)值孔徑NA，就會(huì)使 聚焦深度S變狹窄。聚焦深度8變得過(guò)狹窄，就難以使襯底表面對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)的像面重合，有曝光 動(dòng)作時(shí)余量不足的危險(xiǎn)。因此，作為實(shí)質(zhì)上縮短曝光波長(zhǎng)，而且放大聚焦深度的方法，提出 例如在國(guó)際公開(kāi)第99/49504號(hào)的公報(bào)上揭示的浸液法。這種浸液法是以水和有機(jī)溶劑等 液體充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)的下面和襯底表面之間，利用液體中的曝光光的波長(zhǎng)變?yōu)榭諝庵械?l/n(n是液體折射率，通常1. 2 1. 6左右)的折射率來(lái)提高圖像分辨率，同時(shí)使聚焦深度 放大約n倍。可是，上述現(xiàn)有技術(shù)存在下述的問(wèn)題。上述現(xiàn)有技術(shù)是局部地以液體充滿(mǎn)投影光 學(xué)系統(tǒng)像面一側(cè)的下面和襯底(晶片)之間的結(jié)構(gòu)，使襯底中央附近照射區(qū)曝光的場(chǎng)合，沒(méi) 有發(fā)生液體向襯底外側(cè)流出。但是如圖14所示的典型圖那樣，假設(shè)把襯底P的周邊區(qū)域 (周緣區(qū))E移動(dòng)到投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)100，然后使該襯底P的周緣區(qū)E曝光，液體就向 襯底P外側(cè)流出了。對(duì)該流出的液體置之不理的話(huà)，會(huì)造成襯底P所處的環(huán)境(濕度等) 變動(dòng)，引起測(cè)量保持襯底P的襯底臺(tái)位置信息的干涉儀光路上和各種光學(xué)檢測(cè)裝置的檢測(cè) 光光路上折射率的變化等，發(fā)生不能得到要求圖案復(fù)制精度的危險(xiǎn)。還有，由于流出液體， 使得支承襯底P的襯底臺(tái)周?chē)臋C(jī)械零配件等生銹之類(lèi)的不合適。也考慮到隨著沒(méi)有對(duì)襯底P的周緣區(qū)E曝光而使其沒(méi)有液體流出，然而即使對(duì)周緣區(qū)也施行曝光處理形成圖案不 合適，在作為后工序的例如CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)處理時(shí)，作為晶片對(duì)CMP裝置研磨面的襯 底P不全面接觸，發(fā)生不能良好地研磨的另外問(wèn)題。進(jìn)而，流出的液體浸入真空系統(tǒng)(吸氣 系統(tǒng))管內(nèi)的話(huà)，就成為真空源的真空泵等損壞，也有故障之類(lèi)的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這種情況而發(fā)明，其目的在于提供一種在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之 間充滿(mǎn)液體而進(jìn)行曝光處理的場(chǎng)合，能精度良好地復(fù)制圖案的曝光裝置及曝光方法，和使 用該曝光裝置的器件制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明采用在實(shí)施例中示出的與附圖1 圖13對(duì)應(yīng)的以下結(jié) 構(gòu)。但是，附加各要素的帶括號(hào)的標(biāo)號(hào)只不過(guò)是該要素的舉例說(shuō)明而沒(méi)有限定各要素的意 )思o(jì)按照本發(fā)明第1方案，就是介以液體(50)使襯底曝光把圖案像復(fù)制到襯底(P)上 邊的曝光裝置，提供曝光裝置(EX)具備把圖案像投影到襯底上的投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)；和回收已流出上述襯底外側(cè)的液體的回收裝置(20)。按照本發(fā)明，即使襯底的外側(cè)液體流出，對(duì)該流出的液體也不是置之不理而是用 回收裝置回收。所以，能抑制襯底所處的環(huán)境變動(dòng)，同時(shí)也抑制發(fā)生支承襯底的襯底臺(tái)周?chē)?機(jī)械零件生銹等的不合適發(fā)生，所以對(duì)襯底能精度良好地復(fù)制圖案，能制造有高精度圖案 的器件。按照本發(fā)明第2方案，就是介以液體(50)使襯底曝光把圖案像復(fù)制到襯底(P)上 邊的曝光裝置，提供曝光裝置(EX)具備把圖案像投影到襯底上的投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)；從上述襯底的上方供給液體的液體供給機(jī)構(gòu)(1)；和回收從上述液體供給機(jī)構(gòu)(1)供給的液體的回收裝置(20)，上述回收裝置不是從上述襯底上方進(jìn)行液體回收。按照本發(fā)明，即使沒(méi)從襯底的上方也能進(jìn)行回收(吸引)液體。因此，能防止對(duì)襯 底的曝光中發(fā)生聲音和振動(dòng)。而且，向襯底的外側(cè)流出了的液體是由回收裝置所回收，所以 能夠防止發(fā)生襯底所處環(huán)境的變動(dòng)和機(jī)械零件生銹等。因此，可在襯底上精度良好地形成 圖案，能制造有高精度圖案的器件。按照本發(fā)明第3方案，就是介以液體(50)使襯底曝光把圖案像復(fù)制到襯底(P)上 邊的曝光裝置，提供曝光裝置(EX)具備把圖案像投影到襯底上的投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)；具有吸氣口(24)的吸氣系統(tǒng)(26、28、29、30、32、33)；和回收由該吸氣口吸引的液體的回收裝置(20)。按照本發(fā)明，例如液體流出，即使向吸氣系統(tǒng)的吸氣口流入液體，也回收該液體， 防止液體浸入作為其吸氣源的真空源。因此，盡管進(jìn)行浸液曝光，也能保證吸氣系統(tǒng)的功 能，可靠地用高精度圖案使襯底曝光制造器件。按照本發(fā)明第4方案，就是介以液體(50)使襯底曝光把圖案像復(fù)制到襯底(P)上邊的曝光裝置，提供曝光裝置具備把圖案像投影到襯底上的投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)；保持上述襯底的襯底臺(tái)(PST)；在上述襯底臺(tái)上設(shè)置至少一部分，進(jìn)行液體回收的回收裝置(20)。本發(fā)明的曝光 裝置能夠防止發(fā)生襯底所處的環(huán)境變動(dòng)和機(jī)械能零件生銹等。按照本發(fā)明第5方案，就是用投影光學(xué)系統(tǒng)把規(guī)定圖案像復(fù)制到襯底上邊的使襯 底曝光的曝光方法，提供曝光方法包括從襯底的上方向上述投影光學(xué)系統(tǒng)和上述襯底之間供給液體步驟；在襯底外側(cè)而且從低于襯底的位置回收上述供給的液體的步驟；和在上述液體的供給和回收進(jìn)行期間使上述襯底曝光的步驟。在本發(fā)明的曝光方法中，進(jìn)行浸液曝光的時(shí)候，從襯底的上方供給液體，同時(shí)從保 持襯底位置的下方回收液體，所以能有效地防止在對(duì)襯底的曝光中發(fā)生聲音和振動(dòng)。在本發(fā)明，進(jìn)而，提供使用上述第1 4的任一種曝光裝置(EX)的器件制造方法。


圖1是表示本發(fā)明曝光裝置的_實(shí)施例概略構(gòu)成圖。圖2是表示投影光學(xué)系統(tǒng)的頂端部和液體供給裝置及液體回收裝置的位置關(guān)系 圖。圖3是表示供給管嘴和回收管嘴的配置例圖。圖4是表示供給管嘴和回收管嘴的配置例圖。圖5是表示回收裝置的-實(shí)施例立體圖。圖6是表示回收裝置的_實(shí)施例重要部分放大剖面圖。圖7是表示回收裝置的另一實(shí)施例重要部分放大剖面圖。圖8是表示回收裝置的另一實(shí)施例的立體圖。圖9(a)和(b)是表示回收裝置的另一實(shí)施例的典型剖面圖。圖10(a)和(b)是表示回收裝置的另一實(shí)施例的典型剖面圖。圖11是表示用回收裝置的回收液體動(dòng)作的另一實(shí)施例圖。圖12是表示用回收裝置的回收液體動(dòng)作的另一實(shí)施例的圖。圖13是表示半導(dǎo)體器件制造工序的一例流動(dòng)。圖14是為了說(shuō)明現(xiàn)有課題的圖。
具體實(shí)施例方式以下，邊參照附圖邊說(shuō)明本發(fā)明的曝光裝置和器件制造方法，然而本發(fā)明并不限 定于此。圖1是表示本發(fā)明曝光裝置的_實(shí)施例概略構(gòu)成圖。第1實(shí)施例在圖1中，曝光裝置EX具備支承掩模M的掩模臺(tái)MST、支承襯底P的襯底臺(tái)PST、 用曝光光EL照明掩模臺(tái)MST所支承的掩模M的照明光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)IL、使以曝光光EL照明掩 模M圖案像對(duì)襯底臺(tái)PST所支承的襯底P投影曝光的投影光學(xué)系統(tǒng)PL、向襯底P上邊供給 液體50的液體供給裝置1、回收襯底P外側(cè)流出液體50的回收裝置20、以及統(tǒng)括控制曝光
7裝置EX全體動(dòng)作的控制裝置C0NT。在這里，在本實(shí)施例，舉例說(shuō)明作為曝光裝置EX使用掃描型曝光裝置(所謂掃瞄 步進(jìn)器)，一邊使掩模M和襯底P與掃描方向互相不同的方向(相反方向)同步移動(dòng)一邊 使掩模M上形成的圖案對(duì)襯底P曝光的情況。在以下的說(shuō)明中，設(shè)和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光 軸AX —致的方向?yàn)閆軸方向，設(shè)垂直于Z軸方向的平面內(nèi)掩模M和襯底P的同步移動(dòng)方向 (掃描方向)為X軸方向，設(shè)垂直Z軸方向和Y軸方向的方向(非掃描方向)為Y軸方向。 而且，設(shè)x軸、Y軸和z軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別為ex、0Y和ez方向。還有，這里所說(shuō)的「襯底」 包括在半導(dǎo)體晶片上邊涂布了抗蝕劑的，「掩?！拱ㄐ纬闪艘r底上邊縮小投影的器件圖案 的中間掩模。照明光學(xué)系統(tǒng)IL是以曝光光EL照明被掩模臺(tái)MST所支承的掩模M的光學(xué)系統(tǒng)，它 具有曝光用光源、使曝光用光源射出的光束照度均勻化的光積分器、聚集來(lái)自光積分器曝 光光EL的聚光鏡、中繼透鏡系統(tǒng)、和呈狹縫狀設(shè)定由曝光光EL形成的掩模M上照明區(qū)的可 變視野光闌等。掩模M上規(guī)定的照明區(qū)由照明光學(xué)系統(tǒng)IL以均勻的照度分布的曝光光EL 照明。就從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光光EL來(lái)說(shuō)，例如，可以使用從水銀燈射出的紫外區(qū) 的輝線(xiàn)(g線(xiàn)、h線(xiàn)、i線(xiàn))和KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等的遠(yuǎn)紫外光(DUV光)、 ArF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)193nm)以及F2激光器光(波長(zhǎng)157nm)等的真空紫外光(VUV 光)等。在本實(shí)施例中用ArF準(zhǔn)分子激光器光。掩模臺(tái)MST就是支承掩模M的裝置，是在和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX垂直的平 面內(nèi)，即在XY平面內(nèi)二維可移動(dòng)和在ez方向可微小旋轉(zhuǎn)的。掩模臺(tái)MST由線(xiàn)性馬達(dá)等掩 模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD驅(qū)動(dòng)。掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD由控制裝置C0NT控制。掩模臺(tái)MST上掩 模M的二維方向位置和旋轉(zhuǎn)角用激光干涉儀實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果送給控制裝置C0NT。 控制裝置C0NT根據(jù)激光干涉儀的測(cè)量結(jié)果驅(qū)動(dòng)掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD，對(duì)掩模臺(tái)MST所支承 的掩模M進(jìn)行定位。投影光學(xué)系統(tǒng)PL就是以規(guī)定的投影放大倍數(shù)0向襯底P投影曝光掩模M圖案的 光學(xué)系統(tǒng)，它由多個(gè)光學(xué)元件(透鏡)構(gòu)成，這些光學(xué)元件用作為金屬部件的鏡筒PK來(lái)支 承。在本實(shí)施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL是投影放大倍數(shù)0例如為1/4或者1/5的縮小系統(tǒng)。 還有，投影光學(xué)系統(tǒng)PL也可以是任何一個(gè)等倍系統(tǒng)和放大系統(tǒng)。而且，在本實(shí)施例投影光 學(xué)系統(tǒng)PL的頂端一側(cè)(襯底P側(cè))，光學(xué)元件(透鏡)60從鏡筒PK露出來(lái)。這個(gè)光學(xué)元件 60被設(shè)置成對(duì)鏡筒PK可裝卸(更換)的方式。襯底臺(tái)PST是支承襯底P的裝置，它具備通過(guò)襯底支架保持襯底P的Z載物臺(tái)51、 支承Z載物臺(tái)51的XY載物臺(tái)52和支承XY載物臺(tái)52的基座53。襯底臺(tái)PST用線(xiàn)性馬達(dá) 等襯底臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD驅(qū)動(dòng)。襯底臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD由控制裝置C0NT控制。通過(guò)驅(qū)動(dòng)Z載 物臺(tái)51控制在Z載物臺(tái)51上保持著的襯底P的Z軸方向的位置(焦點(diǎn)位置)、和在9 X、 9Y方向的位置。而且，通過(guò)驅(qū)動(dòng)XY載物臺(tái)52控制襯底P在XY方向的位置(和投影光學(xué) 系統(tǒng)PL的圖像平面實(shí)質(zhì)上平行方向的位置)。即，Z載物臺(tái)51控制襯底P的焦點(diǎn)位置和傾 斜角，以自動(dòng)聚焦方式和自動(dòng)調(diào)整方式而使襯底P的表面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面重疊， XY載物臺(tái)52對(duì)襯底P的X軸方向和Y軸方向進(jìn)行定位。還有，不用說(shuō)整體設(shè)置Z載物臺(tái)和 XY載物臺(tái)也行。在襯底臺(tái)PST(Z載物臺(tái)51)上邊，設(shè)置與襯底臺(tái)PST—起對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL移動(dòng)的移動(dòng)鏡54。而且，在與移動(dòng)鏡54相對(duì)的位置設(shè)有激光干涉儀55。用激光干涉儀55實(shí)時(shí) 測(cè)量襯底臺(tái)PST上的襯底P 二維方向的位置和旋轉(zhuǎn)角，并將測(cè)量結(jié)果向控制裝置C0NT輸 出?？刂蒲b置C0NT根據(jù)激光干涉儀55的測(cè)量結(jié)果驅(qū)動(dòng)襯底臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD對(duì)襯底臺(tái)PST 所支承的襯底P進(jìn)行定位。對(duì)本實(shí)施例而言，因?yàn)閷?shí)質(zhì)上縮短曝光波長(zhǎng)提高圖像分辨率的同時(shí)，實(shí)質(zhì)上擴(kuò)大 聚焦深度，所以應(yīng)用浸液法。為此，在至少把掩模M圖案像復(fù)制到襯底P上的期間，使規(guī)定 的液體50充滿(mǎn)襯底P的表面和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的襯底P —側(cè)光學(xué)元件(透鏡)60的頂端 面(下表面)7之間。如上述的那樣，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的頂端一側(cè)露出透鏡60，所供給 液體50只和透鏡60接觸。因此，防止由金屬構(gòu)成的鏡筒PK被腐蝕等。而且，透鏡60的頂 端面7比投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK和襯底P要充分小，而且如上述那樣構(gòu)成是使液體50 只與透鏡60接觸，所以成為液體50局部充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面一側(cè)的結(jié)構(gòu)。即，投 影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間的浸液部分比襯底P要充分小。在本實(shí)施例中，就液體50來(lái) 說(shuō)可用純水。純水不僅在ArF準(zhǔn)分子激光器光，而且例如從水銀燈射出的紫外區(qū)的輝線(xiàn)(g 線(xiàn)、h線(xiàn)、i線(xiàn))和KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等的遠(yuǎn)紫外光(DUV光)作為曝光光 EL時(shí)，都能透過(guò)這些曝光光EL。曝光裝置EX具備向投影光學(xué)系統(tǒng)PL的頂端面(透鏡60的頂端面)7和襯底P之 間的空間56供給規(guī)定液體50的液體供給裝置1和回收空間56的液體50即作為回收襯底 P上液體50的第2回收裝置的液體回收裝置2。液體供給裝置1就是用于局部地以液體50 充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面一側(cè)的裝置，它具備收容液體50的貯液罐、加壓泵以及調(diào)整供 給空間56的液體50溫度的溫度調(diào)整裝置等。將供給管3的-端部連接到液體供給裝置1， 供給管3的另一端部連接供給管嘴4。液體供給裝置1通過(guò)供給管3和供給管嘴4向空間 56供給液體50。液體回收裝置2具備吸引泵、收容已回收的液體50的貯液罐等。將回收管6的-端 部連接到液體回收裝置2，回收管嘴5連接到回收管6的另一端部。液體回收裝置2通過(guò) 回收管嘴5和回收管6回收空間56的液體50。在空間56里充滿(mǎn)液體50的時(shí)候，控制裝 置C0NT驅(qū)動(dòng)液體供給裝置1通過(guò)供給管3和供給管嘴4對(duì)空間56以每單位時(shí)間供給規(guī)定 量的液體50，同時(shí)驅(qū)動(dòng)液體回收裝置2通過(guò)回收管嘴5和回收管6以每單位時(shí)間從空間56 回收規(guī)定量的液體50。因此在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的頂端面7和襯底P之間的空間56保持液 體50，形成浸液部分。在這里，控制裝置C0NT是通過(guò)控制液體供給裝置1可任意設(shè)定對(duì)空 間56每單位時(shí)間的液體供給量，同時(shí)通過(guò)控制液體回收裝置2可任意設(shè)定每單位時(shí)間從襯 底P的液體回收量。圖2是表示曝光裝置EX的投影光學(xué)系統(tǒng)PL下部、液體供給裝置1和液體回收裝 置2等的圖1部分放大圖。在圖2中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL最下端的透鏡60，在頂端部60A只 有掃描方向留下必要的部分并在Y軸方向(非掃描方向)形成細(xì)長(zhǎng)矩形狀。掃描曝光時(shí)，在 頂端部60A正下方的矩形投影區(qū)投影掩模M的一部分圖案像，對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL雖然沿-X 方向(或+X方向)以速度V移動(dòng)掩模M但是同步經(jīng)過(guò)XY載物臺(tái)52沿+X方向(或-X方 向)以速度0 為投影放大倍數(shù))移動(dòng)襯底P。然后，對(duì)1個(gè)照射區(qū)曝光結(jié)束后，隨著 襯底P的步進(jìn)而使下一個(gè)照射區(qū)移動(dòng)到開(kāi)始掃描位置，以下，以步進(jìn)掃描方式順序地對(duì)各 照射區(qū)進(jìn)行曝光處理。在本實(shí)施例中，沿襯底P移動(dòng)方向設(shè)定為使其在和襯底P移動(dòng)方向
9同-方向流動(dòng)液體50。圖3是表示投影光學(xué)系統(tǒng)PL的透鏡60頂端部60A、沿X軸方向供給液體50的供 給管嘴4(4A 4C)、和回收液體50的回收管嘴5(5A，5B)的位置關(guān)系圖。圖3中，透鏡60 頂端部60A的形狀成了在Y軸方向細(xì)長(zhǎng)的矩形狀，而在X軸方向以?shī)A著投影光學(xué)系統(tǒng)PL透 鏡60的頂端部60A的樣子，沿+X方向一側(cè)配置3個(gè)供給管嘴4A 4C，沿-X方向一側(cè)配置 2個(gè)回收管嘴5A、5B。然后，經(jīng)過(guò)供給管3將供給管嘴4A 4C連接到液體供給裝置1，經(jīng)過(guò) 回收管4將回收管嘴5A、5B連接到液體回收裝置2。而且，在供給管嘴4A 4C和回收管 嘴5A、5B對(duì)頂端部60A的中心大約旋轉(zhuǎn)了 180°的位置配置供給管嘴8A 8C和回收管嘴 9A、9B。供給管嘴4A 4C和回收管嘴9A、9B為沿Y軸方向交替地排列，供給管嘴8A 8C 和回收管嘴5A、5B則沿Y軸方向交替地排列，供給管嘴8A 8C經(jīng)過(guò)供給管10連接到液體 供給裝置1，回收管嘴9A、9B經(jīng)過(guò)回收管11連接液體回收裝置2。如圖4所示，也可以?shī)A著頂端部60A在Y軸方向兩側(cè)分別設(shè)置供給管嘴13、14和 回收管嘴15、16。借助于該供給管嘴和回收管嘴，即使在步進(jìn)移動(dòng)的時(shí)候襯底P往非掃描方 向(Y軸方向)的移動(dòng)時(shí)，能向投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間穩(wěn)定地供給液體50。還有，上述的管嘴形狀沒(méi)有特別加以限定，例如對(duì)于頂端部60A的長(zhǎng)邊也可以用 兩對(duì)管嘴進(jìn)行液體50的供給或回收。還有，這種場(chǎng)合，不論從+X方向或-X方向的哪一邊 方向都能進(jìn)行液體50的供給和回收，所以與供給管嘴和回收管嘴上下并排配置也可以。其次，邊參照?qǐng)D5和圖6邊說(shuō)明有關(guān)回收在襯底P外側(cè)流出液體的回收裝置20 的-實(shí)施例。圖5是Z載物臺(tái)51(襯底臺(tái)PST)的立體圖，圖6是重要部分放大剖面圖。在圖5和圖6中，回收裝置20具備在Z載物臺(tái)51上邊配置在支座部57保持的襯 底P周?chē)囊后w吸收部件21。液體吸收部件21是有規(guī)定寬度的環(huán)狀部件，配置在Z載物臺(tái) 51上邊呈環(huán)狀形成的溝部23。而且，在Z載物臺(tái)51內(nèi)部形成與溝部23連續(xù)的流路22，在 溝部23配置的液體吸收部件21的底部與流路22連接起來(lái)。液體吸收部件21例如由多孔 質(zhì)陶瓷等多孔性材料構(gòu)成?；蛘咦鳛橐后w吸收部件21的形成材料也可以用多孔性材料的 海綿。由多孔性材料構(gòu)成的液體吸收部件21是能保持規(guī)定量液體的。在Z載物臺(tái)51上邊，在液體吸收部件21和保持在支座部57上的襯底P之間設(shè)有 以規(guī)定寬度包圍該襯底P外周的環(huán)狀輔助板部59。輔助板部59的表面高度被設(shè)置成和Z 載物臺(tái)51的支座部57上保持的襯底P表面高度大致一致。借助該輔助板部59，即使襯底 P的周邊區(qū)域(周緣區(qū))E位于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的透鏡60下面這樣的情況下，也能在投影 光學(xué)系統(tǒng)PL的透鏡60和襯底P之間持續(xù)保持液體50。然后，象以規(guī)定寬度包圍該輔助板 部59外周那樣配置的液體吸收部件21，由作為第2回收裝置的液體回收裝置2不斷回收， 實(shí)現(xiàn)吸收(回收)向輔助板部59外側(cè)流出液體50的任務(wù)。支座部57是在Z載物臺(tái)51上邊形成與襯底P大體相同大小的圓形凹部設(shè)置了 用于支承襯底P背面的多個(gè)突出部58。在這些突出部58各自設(shè)有吸附保持襯底P的吸附 孔24。然后，各個(gè)吸附孔24與Z載物臺(tái)51內(nèi)部形成的流路25連接起來(lái)。而且，在支座部 57(圓形凹部)的最外周近旁設(shè)有多個(gè)液體回收孔46。這些液體回收孔46與連接到液體 吸收部件21的流路22連接起來(lái)。還有，所謂與液體吸收部件21 (溝部23)連接的流路22 就是也可以設(shè)置另外的流路并與液體回收孔46連接。分別與液體吸收部件21和液體回收孔46連接起來(lái)的流路22連接到Z載物臺(tái)51
10外部設(shè)有的管路26的-端部。另一方面，管路26的另一端部，通過(guò)設(shè)于Z載物臺(tái)51外部的 第1貯液罐27和閥門(mén)28與作為吸引裝置的泵29連接起來(lái)。連接到吸附孔24的流路25， 與Z載物臺(tái)51外部設(shè)有的管路30的-端部連接起來(lái)。另一方面，管路30的另一端部，通 過(guò)Z載物臺(tái)51外部設(shè)有的第2貯液罐31和閥門(mén)32與作為吸引裝置的泵33連接起來(lái)。從 液體吸收部件21和液體回收孔46向襯底P外側(cè)流出的液體隨著周?chē)臍怏w(空氣)一起 回收。而且，流入襯底P背面的液體隨著周?chē)臍怏w(空氣)從吸附孔24回收。關(guān)于這些 液體回收方法的詳情以后再述。從液體吸收部件21和液體回收孔46以及吸附孔24被回 收后的液體(水)與氣體(空氣)分離，分別在第1貯液罐27和第2貯液罐31暫時(shí)貯存。 通過(guò)氣液分離防止液體流到作為真空源的真空泵29、33，可防止真空泵29、33的損壞。在第 1，第2貯液罐27、31各自設(shè)置排出流路27A、31A，使用水位傳感器等，液體如果到規(guī)定量積 存起來(lái)了就從排出流路27A，31A排出。還有，所謂與液體吸收部件21 (溝部23)連接的流路22 (貯液罐27、閥門(mén)28、真空 泵29)就是也可以設(shè)置另外的流路，并與液體回收孔46連接。而且，圖5中，在Z載物臺(tái) 51的+X側(cè)底部設(shè)有Y軸方向延伸的移動(dòng)鏡54X，在Y側(cè)端部設(shè)有在X軸方向延伸的移動(dòng)鏡 54Y。激光干涉儀對(duì)這些移動(dòng)鏡54X、54Y照射激光光，檢測(cè)襯底臺(tái)PST的X軸方向和Y軸方 向的位置。其次，說(shuō)明有關(guān)用上述的曝光裝置EX對(duì)襯底P曝光掩模M圖案的順序。如果將掩模M安裝在掩模臺(tái)MST上，同時(shí)將襯底P安裝在襯底臺(tái)PST上了，控制裝 置C0NT驅(qū)動(dòng)液體供給裝置1和液體回收裝置2，在空間56形成液體50的浸液部分(參照 圖1)。然后，控制裝置C0NT通過(guò)照明光學(xué)系統(tǒng)IL以曝光光EL照明掩模M，經(jīng)過(guò)投影光學(xué) 系統(tǒng)PL和液體50使掩模M圖案像向襯底P投影。在這里，正在使襯底P中央附近照射區(qū) 曝光的期間，從液體供給裝置1供給的液體50由液體回收裝置2回收，沒(méi)有流到襯底P的 外側(cè)。另一方面，如圖6所示，由于曝光處理襯底P的周緣區(qū)E，當(dāng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯 底P之間的浸液一部分處于襯底P的周緣區(qū)E附近時(shí)，借助于輔助板部59可在投影光學(xué)系 統(tǒng)PL和襯底P之間持續(xù)保持液體50，然而有時(shí)流體50的一部分流到輔助板部59的外側(cè)， 流出的流體50被液體吸收部件21吸收(回收)。在這里，控制裝置C0NT隨著開(kāi)始上述液 體供給裝置1和液體回收裝置2的驅(qū)動(dòng)同時(shí)，開(kāi)始閥門(mén)28的開(kāi)放和泵29的驅(qū)動(dòng)。所以，由 液體吸收部件21回收的液體50，借助于作為吸引裝置的泵29的吸引，隨著周?chē)諝饨?jīng)過(guò)流 路22和管路26而被第1貯液罐27吸收。而且，從襯底P和輔助板部59的間隙流出的液體50經(jīng)過(guò)設(shè)于襯底P的背面一側(cè) 的液體回收孔46隨著周?chē)諝馕肓髀?2方面，通過(guò)管路26被第1貯液罐27回收。進(jìn)而，經(jīng)過(guò)襯底P和輔助板部59的間隙進(jìn)入襯底P的背面一側(cè)的液體50也有流 入到吸附保持襯底P的吸附孔24的可能性。如前面所述，吸附孔24經(jīng)過(guò)流路25、管路30 和第2貯液罐31與作為吸引裝置的泵33連接起來(lái)，因而通過(guò)進(jìn)行閥門(mén)32的開(kāi)放和泵33 的驅(qū)動(dòng)，隨著在載物臺(tái)51上邊吸附并保持襯底P，就能經(jīng)過(guò)流路25和管路30把流入吸附孔 24的液體50收集到第2貯液罐31里。S卩，回收流入吸附孔24的液體50的第3回收裝置 具備流路25、管路30、第2貯液罐31、閥門(mén)32、泵33和進(jìn)行這些驅(qū)動(dòng)控制的控制裝置C0NT。 而且，這時(shí)的吸附孔24也起設(shè)于襯底P的背面一側(cè)的液體回收孔(回收裝置)的作用。
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而且，和液體回收孔46同樣，然而從吸附孔24流到襯底P的背面蔓延的液體和襯 底P背面的氣體(空氣)，通過(guò)使其落入第2貯液罐31使液體(水)和氣體(空氣)分離。 定期地回收第2貯液罐31積存的液體，防止液體流入作為真空源的真空泵33。從而，防止 真空泵33遭受損壞。可是，曝光處理襯底P的周緣區(qū)E時(shí)，即投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間的浸液部分 處于襯底P的周緣附近時(shí)，如上述那樣，液體50的一部分有向襯底P的外側(cè)流出的可能性。 在本實(shí)施例，盡管液體50向襯底P的外側(cè)流出，好像也能足夠以液體50充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng) PL和襯底P之間那樣，控制裝置C0NT在浸液部分處于襯底P的周緣區(qū)E時(shí)，至少進(jìn)行控制 液體供給裝置1增加每單位時(shí)間對(duì)空間56的液體供給量，同時(shí)控制液體回收裝置(第2回 收裝置)2降低每單位時(shí)間從空間56來(lái)的液體回收量。這里，在上述液體供給量的增加和 液體回收量減低的控制方面，控制裝置C0NT基于激光干涉儀對(duì)襯底P位置檢測(cè)結(jié)果，也可 以進(jìn)行液體供給裝置1和/或液體回收裝置2的控制，或者，設(shè)置檢測(cè)裝置檢測(cè)被第1、第2 貯液罐27、32，或者管路26、30等回收(流出)的液體量，基于該檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行 液體供給裝置1和/或液體回收裝置2的控制也行。還有，本實(shí)施例的曝光裝置EX是所謂掃瞄步進(jìn)器。所以，在以箭頭Xa (圖3參照) 表示的掃描方向(-X方向)移動(dòng)襯底P進(jìn)行掃描曝光的場(chǎng)合，用供給管3、供給管嘴4A 4C、回收管4和回收管嘴5A、5B，借助于液體供給裝置1和液體回收裝置2進(jìn)行液體50的供 給和回收。即，襯底P向-X方向移動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)供給管3和供給管嘴4(4A 4C)從液體 供給裝置1向投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間供給液體50，同時(shí)通過(guò)回收管嘴5 (5A、5B)和 回收管6使液體50回收到液體回收裝置2，宛如充滿(mǎn)透鏡60和襯底P之間那樣向-X方向 流動(dòng)液體50。另-方面，在以箭頭Xb表示的掃描方向(+X方向)移動(dòng)襯底P進(jìn)行掃描曝光 的場(chǎng)合，用供給管10、供給管嘴8A 8C、回收管11和回收管嘴9A，9B，借助于液體供給裝置 1和液體回收裝置2進(jìn)行液體50的供給和回收。即，在襯底P向+X方向移動(dòng)的時(shí)候，通過(guò) 供給管10和供給管嘴8 (8A 8C)從液體供給裝置1向投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間供 給液體50，同時(shí)通過(guò)回收管嘴9(9A、9B)和回收管11使液體50回收到液體回收裝置2，宛 如充滿(mǎn)透鏡60和襯底P之間那樣向+X方向流動(dòng)液體50。這樣，控制裝置C0NT用液體供給 裝置1和液體回收裝置2，沿著襯底P的移動(dòng)方向流動(dòng)液體50。這時(shí)，例如經(jīng)過(guò)供給管嘴4 從液體供給裝置1供給的液體50是伴隨襯底P向-X方向而引入移動(dòng)空間56，所以即使液 體供給裝置1的供給能量很小，也容易向空間56供給液體50。然后，通過(guò)根據(jù)掃描方向轉(zhuǎn) 換液體50流動(dòng)方向，即使在+X方向，或-X方向的任一方向掃描襯底P的場(chǎng)合，也能以液體 50充滿(mǎn)透鏡60的頂端面7和襯底P之間，能得到高圖像分辨率和寬廣的聚焦深度。如以上說(shuō)過(guò)的一樣，盡管向襯底P的外側(cè)流出液體50，該流出的液體50也沒(méi)有置 之不理而是由回收裝置20回收。所以，抑制襯底P所處的環(huán)境變動(dòng)，同時(shí)也能抑制在支承 襯底P的襯底臺(tái)PST周邊的機(jī)械零件生銹等的不合適發(fā)生，所以能對(duì)襯底P復(fù)制精度良好 的圖案，能制造有高圖案精度的器件。而且，作為回收裝置20采用在襯底臺(tái)PST上邊設(shè)置了液體吸收部件21的辦法，可 在寬廣的范圍內(nèi)可靠地保持(回收)液體50。而且，采用經(jīng)過(guò)流路把作為吸引裝置的泵29 連接到液體吸收部件21上的辦法，將被液體吸收部件21吸收的液體50經(jīng)常排出襯底臺(tái) PST的外部。所以，能更進(jìn)一步可靠地抑制襯底P所處的環(huán)境變動(dòng)，同時(shí)能抑制由于襯底臺(tái)PST的液體50而引起的重量變動(dòng)。而且，對(duì)襯底的曝光中使泵29停止，襯底P外側(cè)流出的 液體50保持在液體吸收部件21等里，對(duì)襯底的曝光完成后使泵29運(yùn)作排出液體也可以。 另一方面，也可以是借助自重使由液體吸收部件21回收的液體50垂直流入貯液罐27方面 的結(jié)構(gòu)而不設(shè)置泵29也行。進(jìn)而，在襯底臺(tái)PST上邊只配置液體吸收部件21定期地(例 如每1批次)更換吸收液體50的液體吸收部件21的結(jié)構(gòu)而不設(shè)置泵29、貯液罐27和流路 也行。這時(shí)，襯底臺(tái)PST是因液體50而重量變動(dòng)，然而根據(jù)由液體吸收部件21回收的液體 50的重量變更載物臺(tái)控制參數(shù)，也能維持載物臺(tái)定位精度。而且，在真空泵29、33的跟前設(shè)置用于分離液體(水)和氣體(空氣)的貯液罐 27、31，防止液體浸入真空泵29、33，所以能防止真空泵29、33出故障和損壞。還有，上述實(shí)施例的真空泵29、33既可以配置在曝光裝置EX內(nèi)，也可以設(shè)置在設(shè) 置曝光裝置EX的工廠(chǎng)里。而且，在上述的實(shí)施例中，雖然設(shè)置回收用于使液體(水)和氣 體(空氣)分離的貯液罐流出襯底P外側(cè)的液體的回收裝置20的真空系統(tǒng)(真空泵的跟 前)，和用于吸附保持襯底P的真空系統(tǒng)，但是并不限于設(shè)置用于使液體(水)和氣體(空 氣)分離的機(jī)構(gòu)(液體回收用途的貯液罐等)，也可以設(shè)置連接到有液體浸入危險(xiǎn)的其他 吸氣口的吸氣系統(tǒng)(真空系統(tǒng))。例如，也可以配置在氣體軸承的氣體回收系統(tǒng)(吸氣系 統(tǒng))、在襯底運(yùn)送臂上用于吸附保持襯底P的吸氣系統(tǒng)，或者，用于將襯底保持部件可解吸 地吸附保持襯底P的吸氣系統(tǒng)。關(guān)于氣體軸承的氣體回收系統(tǒng)(吸氣系統(tǒng))，例如公開(kāi)在特 開(kāi)平11-166990號(hào)公報(bào)上，關(guān)于為了在襯底運(yùn)送臂上吸附保持襯底P的吸氣系統(tǒng)，例如公開(kāi) 在特開(kāi)平6-181157號(hào)公報(bào)上，而且關(guān)于在襯底臺(tái)上能解吸地吸附保持襯底保持部件的吸 氣系統(tǒng)，例如公開(kāi)在特開(kāi)平10-116760號(hào)公報(bào)上，在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范 圍內(nèi)，引用這些文獻(xiàn)的記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。而且，在本實(shí)施例中，一邊在襯底 P上的部分區(qū)域上形成浸液區(qū)一邊把液體(水)和氣體(空氣)分離的貯液罐等機(jī)構(gòu)應(yīng)用 于對(duì)襯底P進(jìn)行曝光的曝光裝置，然而也可以應(yīng)用在液槽里面使襯底臺(tái)移動(dòng)的曝光裝置和 在襯底臺(tái)上邊形成液體槽并在其中保持襯底的曝光裝置。關(guān)于在液槽里面使襯底臺(tái)移動(dòng)的 曝光裝置的構(gòu)造和曝光運(yùn)作，例如公開(kāi)在特開(kāi)平6-124873號(hào)公報(bào)上，關(guān)于在襯底臺(tái)上邊形 成液體槽并在其中保持襯底的曝光裝置，例如公開(kāi)在特開(kāi)平10-303114號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)美國(guó) 專(zhuān)利5825043)上，在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范圍內(nèi)，引用這些文獻(xiàn)的記載內(nèi)容 作為本文記載的一部分。還有，在上述實(shí)施例中，將液體吸收部件21形成為連續(xù)包圍整個(gè)襯底P周?chē)沫h(huán) 狀，然而也可以配置在襯底P的周?chē)囊徊糠郑乙部梢圆贿B續(xù)地以規(guī)定間隔進(jìn)行配置。 而且，本實(shí)施例中的液體吸收部件21是環(huán)狀形成的，然而例如矩形狀等，其形狀是任意地 可設(shè)定的。而且，液體供給裝置1和液體回收裝置2的結(jié)構(gòu)和管嘴配置并不只限于上述的實(shí) 施例。而且，對(duì)襯底P的曝光中，不一定需要液體供給裝置1和液體回收裝置2并行運(yùn)作， 如以液體50充滿(mǎn)投影光學(xué)系PL和襯底P之間的曝光光路的話(huà)，也可以使哪一方停止，又也 可以使雙方停止下來(lái)。如上述那樣，對(duì)本實(shí)施例的液體50使用了純水。在半導(dǎo)體制造工廠(chǎng)等里能容易地 大量得到純水，同時(shí)具有對(duì)襯底P上的光致抗蝕劑和光學(xué)元件(透鏡)等沒(méi)有不良影響的 優(yōu)點(diǎn)。而且，純水對(duì)環(huán)境沒(méi)有不良影響，同時(shí)雜質(zhì)含有量極其之低，所以也能期待對(duì)襯底P
13的表面和投影光學(xué)系統(tǒng)PL頂端面設(shè)有的光學(xué)元件表面有清洗的作用。并且，一般認(rèn)為純水(水)對(duì)波長(zhǎng)為193nm左右曝光光EL的折射率n是大約 1.47 1.44左右，在作為曝光光EL的光源使用ArF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)193nm)的場(chǎng) 合，在襯底P上波長(zhǎng)縮短到1/n，即約131 134nm左右而得到高的圖像分辨率。進(jìn)而，聚焦 深度與空氣中相比擴(kuò)大約n倍，即約1.47 1.44倍左右，所以在能夠確保與空氣中使用的 場(chǎng)合同樣聚焦深度的場(chǎng)合，就能更加增大投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑，這方面也能提高圖 像分辨率。在本實(shí)施例，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的頂端安裝著透鏡60，然而就在投影光學(xué)系統(tǒng)PL 的頂端安裝的光學(xué)元件來(lái)說(shuō)，也可以是對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性，例如象差(球面象 差、彗象差等)調(diào)整用的光學(xué)板。或者也可以可透過(guò)曝光光EL的平行平面板。設(shè)和液體50 接觸的光學(xué)元件為比透鏡廉宜的平行平面板，在曝光裝置EX的搬運(yùn)、裝配、調(diào)整時(shí)等方面 降低投影光學(xué)系統(tǒng)PL的透射率、襯底P上的曝光光EL的照度和照度分布的均勻性的物質(zhì) (例如像硅系列有機(jī)物等)即使附著于平行平面板上，在即將供給液體50以前只要更換該 平行平面板就行，和液體50接觸的光學(xué)元件為透鏡的情況相比有降低其更換成本的優(yōu)點(diǎn)。 即，因?yàn)槠毓夤釫L的照射而由抗蝕劑發(fā)生的飛散粒子或液體50里帶有雜質(zhì)等引起與液體 50接觸的光學(xué)元件表面污染，因此需要定期地更換其光學(xué)元件，然而由于該光學(xué)元件為廉 宜的平行平面板，和透鏡相比更換零件的成本低，而且可縮短更換所需的時(shí)間，能抑制維護(hù) 成本(運(yùn)行成本)上升和生產(chǎn)量的降低。而且隨液體50的流動(dòng)而產(chǎn)生的投影光學(xué)系統(tǒng)頂端的光學(xué)元件和襯底P之間的壓 力大時(shí)，不能更換其光學(xué)元件，借助于該壓力也可以堅(jiān)固地固定光學(xué)元件使之不動(dòng)。還有，本實(shí)施例的液體50是水，然而也可以是水以外的液體，例如，曝光光EL的光 源是F2激光時(shí)，該因?yàn)镕2激光器光不能透過(guò)水，所以這時(shí)，作為液體50要用能夠透過(guò)F2激 光器光的例如氟系油和氟化聚醚(PFPE)等氟系液體F2激光器光就行。而且，作為液體50， 除此外，使用對(duì)曝光光EL的透過(guò)性折射率盡可能高，對(duì)涂布投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P表面 的光致抗蝕劑穩(wěn)定的液體(例如雪松油)也可以。第2實(shí)施例接著，邊參照?qǐng)D7邊說(shuō)明本發(fā)明曝光裝置EX的其他實(shí)施例。在這里，在以下的說(shuō) 明中，與上述實(shí)施例同-或同等的結(jié)構(gòu)部分加上同一標(biāo)號(hào)，將說(shuō)明簡(jiǎn)略或省略。有關(guān)本實(shí)施 例的特征部分是，作為回收裝置在襯底P的周?chē)O(shè)置液體回收溝35而不用液體吸收部件21 這方面和使襯底臺(tái)PST和管路26構(gòu)成連接、分離自如這方面。在圖7中，回收裝置20具備在Z載物臺(tái)51上邊輔助板部59的周?chē)纬梢?guī)定寬度 的液體回收溝35。而且，在流路20的端部設(shè)置連接閥36。另一方面，管路26的端部設(shè)有 對(duì)連接閥36可連接、分開(kāi)的連接閥37。在連接閥36、37分開(kāi)的狀態(tài)，堵塞流路22的端部， 流體50就不能向載物臺(tái)外部流出。另一方面，通過(guò)將連接閥36，37連接起來(lái)，流路22的端 部開(kāi)放，流路22的液體50就能夠在管路26中流通。在曝光處理中，使連接閥36和連接閥37分開(kāi)。所以，在曝光處理中襯底臺(tái)PST是 與管路26分開(kāi)的狀態(tài)，能順利地進(jìn)行向掃描方向的移動(dòng)(掃描移動(dòng))和向非掃描方向的移 動(dòng)(步進(jìn)移動(dòng))。曝光處理中流出襯底P外側(cè)的液體50在液體回收溝35和流路22里積存。
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曝光處理結(jié)束時(shí)，襯底臺(tái)PST移動(dòng)到襯底P的更換位置(裝卸位置)。在該襯底更 換位置，將連接閥36、37連接起來(lái)。連接閥36、37連接了的話(huà)，控制裝置C0NT使閥門(mén)28開(kāi) 放同時(shí)驅(qū)動(dòng)泵29。因此，作為回收裝置的液體回收溝35所回收的液體50在襯底更換位置 排出載物臺(tái)外部。還有，在本實(shí)施例中由液體回收溝35回收的液體50是定期地(例如每一批次) 排出載物臺(tái)外部的結(jié)構(gòu)，設(shè)有液體回收溝35的大小(容量)，例如將相當(dāng)于1批次部分流出 量的液體設(shè)定為可保持程度的大小。這時(shí)，可預(yù)先求得規(guī)定曝光處理襯底片數(shù)(即是1批 次部分)與流出的液體量的關(guān)系，根據(jù)該要求關(guān)系設(shè)置液體回收溝35的大小?；蛘吒鶕?jù)上 述要求的關(guān)系，設(shè)置連接閥36、37的連接時(shí)間間隔(即在載物臺(tái)外部進(jìn)行液體排出動(dòng)作的 定時(shí))。還有，在上述實(shí)施例中，要將液體回收溝35形成為連續(xù)包圍襯底P的整個(gè)周?chē)?環(huán)狀，然而也可以配置在襯底P的一部分周?chē)?，又可以不連續(xù)地以規(guī)定間隔配置。而且，對(duì) 本實(shí)施例的液體回收溝35是呈環(huán)狀形成的，然而例如矩形狀等其形狀任意地設(shè)定也可以。 而且，在液體回收溝35內(nèi)配置液體吸收部件也可以。而且，在上述各實(shí)施例中，在襯底P的外側(cè)設(shè)有輔助板部59，然而不設(shè)該輔助板部 59，而在襯底P的外周附近設(shè)置液體吸收部件21和液體回收溝35也可以。而且，在上述的實(shí)施例中，采用對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底P之間局部地充滿(mǎn)液體 的曝光裝置，然而回收用作吸附保持如圖6、圖7上所揭示的這種襯底P的流入吸附孔液體 的回收機(jī)構(gòu)，也能把本發(fā)明應(yīng)用于液槽里使保持曝光對(duì)象的襯底載物臺(tái)移動(dòng)的浸液曝光裝 置和在載物臺(tái)上邊在形成規(guī)定深度的液體槽并在其中保持襯底的浸液曝光裝置。如上述那 樣，關(guān)于在液槽里使保持曝光對(duì)象的襯底載物臺(tái)移動(dòng)的浸液曝光裝置的構(gòu)造和曝光運(yùn)作， 例如公開(kāi)在特開(kāi)平6-124873號(hào)上，關(guān)于在載物臺(tái)上邊形成規(guī)定深度的液體槽并在其中保 持襯底的浸液曝光裝置的構(gòu)造和曝光動(dòng)作，例如公開(kāi)在特開(kāi)平10-303114號(hào)(對(duì)應(yīng)美國(guó)專(zhuān) 利 5825043)上。第3實(shí)施例以下，邊參照?qǐng)D8 圖10邊說(shuō)明回收裝置的其他實(shí)施例。如圖8所示，Z載物臺(tái)51的上表面是傾斜的，保持襯底P的支座部57的上表面成 了水平。并且，以包圍支座部57的周?chē)臉幼有纬梢后w回收溝35。這時(shí)，在平面圖上液體 回收溝35呈環(huán)狀，然而在側(cè)視圖是傾斜的。即，液體回收溝35沿著Z載物臺(tái)51的上表面 傾斜形成。因此，流出襯底P外側(cè)的液體50自然地積存在液體回收溝35的傾斜下部35A。 回收液體50的時(shí)候只回收傾斜下部35A積存的液體50就行，所以能夠容易地實(shí)行回收動(dòng) 作。如圖9(a)所示，在Z載物臺(tái)51的外表面一部分設(shè)有液體回收溝35。曝光處理，在 液體回收溝35積存液體50。并且，如圖9(b)所示該液體回收溝35積存了的液體50通過(guò) 把襯底P安裝在對(duì)襯底臺(tái)PST進(jìn)行裝卸的運(yùn)送裝置H的管38回收。為了從襯底臺(tái)PST上 卸下曝光處理完畢的襯底P，運(yùn)送裝置H對(duì)襯底臺(tái)PST存取時(shí)，構(gòu)成吸引裝置一部分的管37 吸取液體回收溝35積存起來(lái)的液體50。第4實(shí)施例而且，在以下說(shuō)明關(guān)于回收裝置的還有另外的實(shí)施例。如圖10(a)所示，在Z載物臺(tái)51的上表面設(shè)有液體回收溝35。液體回收溝35和貫穿Z載物臺(tái)51下面一側(cè)的流路39 連接起來(lái)。在流路39設(shè)有閥門(mén)39A。而且，與Z載物臺(tái)51的流路39相對(duì)應(yīng)，在XY載物臺(tái) 52和基座53上形成各自通孔的流路40、41。在曝光處理中，關(guān)閉閥門(mén)39A，如圖10(a)所 示，液體50就在液體回收溝35積存。并且，曝光處理結(jié)束了，控制裝置C0NT把襯底臺(tái)PST 移動(dòng)到襯底更換位置，打開(kāi)閥門(mén)39A。因此，如圖10 (b)所示，液體回收溝35的液體50處于 襯底更換位置，通過(guò)流路39、40和41依靠自重向載物臺(tái)外部排出。還有，液體回收溝35里 的液體50的回收在襯底更換位置進(jìn)行是令人滿(mǎn)意的，然而在與襯底更換位置不同的位置 進(jìn)行排出作業(yè)也可以。第5實(shí)施例可是，在上述的各實(shí)施例中，隨著液體供給裝置1通過(guò)供給管嘴4從襯底P的上方 向襯底P上邊供給液體50的同時(shí)，作為第2回收裝置的液體回收裝置2通過(guò)回收管嘴5從 襯底P的上方回收襯底P上的液體50，會(huì)在襯底P上的一部分上形成浸液區(qū)，然而如圖11 所示，在襯底P的上方不再設(shè)置液體回收裝置2 (回收管嘴5)，而供給襯底P上的幾乎全部 液體50都由設(shè)于襯底臺(tái)PST上的回收裝置20回收也可以。圖11中示出，在夾著投影光學(xué) 系統(tǒng)PL的投影區(qū)(光學(xué)元件60)的掃描方向(X軸方向)兩側(cè)各自設(shè)置的供給管嘴4、8。 使襯底P掃描曝光時(shí)供給液體50之際，根據(jù)襯底P的移動(dòng)方向既可以由供給管嘴4、8之中 一方供給管嘴供給液體50，或者又可以從雙方的供給管嘴4、8同時(shí)供給液體50。由液體供 給裝置1供給的液體50會(huì)在襯底P上面極大地?cái)U(kuò)展，形成很大的浸液區(qū)。并且，如圖12的 立體圖所示，供給襯底P上的液體50不久后向襯底P的外側(cè)流出，然而通過(guò)在襯底P周?chē)?作為回收口而有設(shè)置的溝部23(液體吸收部件21)的回收裝置20幾乎回收全部。在這里， 對(duì)襯底P的曝光處理中，由于液體供給裝置1對(duì)襯底P上繼續(xù)供給液體50，在襯底P上能形 成良好浸液區(qū)，同時(shí)為了依靠供給的液體50使襯底P上的液體50產(chǎn)生流動(dòng)，向襯底P上經(jīng) 常供給新鮮(潔凈)的液體50，同時(shí)可使襯底P上的液體50流到溝部23。作為上述第2液體回收裝置的液體回收裝置2是，通過(guò)回收管嘴5從襯底P的上 方使用真空系統(tǒng)吸引回收襯底P上的液體50的結(jié)構(gòu)，由于液體(水)和氣體(空氣)一起 回收，有時(shí)該液體在回收管6內(nèi)壁等當(dāng)中產(chǎn)生聲音和振動(dòng)。這時(shí)，如圖11和圖12示出的實(shí) 施例那樣，對(duì)從襯底P上方來(lái)的液體50不進(jìn)行吸引回收而只用設(shè)于襯底臺(tái)PST的回收裝置 20回收液體50，能防止襯底P曝光中發(fā)生聲音和振動(dòng)。還有，從襯底P上方?jīng)]進(jìn)行液體回收的本實(shí)施例情況，作為回收裝置20也可以使 用第2實(shí)施例中圖7示出的結(jié)構(gòu)。在圖7的場(chǎng)合，因?yàn)檎婵毡?9在對(duì)襯底P的曝光中沒(méi)有 吸引液體回收溝35所回收的液體，所以也能抑制伴隨吸引液體而發(fā)生的聲音和振動(dòng)，而且 是更有效的。而且，如先前說(shuō)過(guò)的實(shí)施例那樣，事先配置從襯底P的上方通過(guò)回收管嘴5進(jìn)行液 體的回收的液體回收裝置2，襯底P的曝光中使液體回收裝置2不運(yùn)行而只用回收裝置20 進(jìn)行液體的回收，對(duì)襯底P的曝光完成后，并用液體回收裝置2和回收裝置20進(jìn)行液體50 的回收也可以。這時(shí)也能抑制襯底P曝光中伴隨吸引(回收)液體而產(chǎn)生的聲音和振動(dòng)影 響。還有，就上述各實(shí)施例的襯底P來(lái)說(shuō)，不僅應(yīng)用半導(dǎo)體器件制造用的半導(dǎo)體晶片， 而且也應(yīng)用顯示器件用的玻璃襯底、薄膜磁頭用的陶瓷片，或者以曝光裝置上所用的掩?；蛑虚g掩模的原版(合成水晶，硅晶片)等。就曝光裝置EX來(lái)說(shuō)，除使掩模M和襯底P同步移動(dòng)掃描曝光掩模M的圖案的步進(jìn) 掃描方式掃描型曝光裝置(掃瞄步進(jìn)器)外，也能應(yīng)用于在掩模M和襯底P靜止的狀態(tài)對(duì) 掩模M的圖案-并曝光，順序步進(jìn)移動(dòng)襯底P的步進(jìn)重復(fù)方式投影曝光裝置(步進(jìn)器)。而 且，本發(fā)明也能應(yīng)用于在襯底P上局部地重疊復(fù)制至少2個(gè)圖案的步進(jìn)開(kāi)關(guān)方式曝光裝置。就曝光裝置EX的種類(lèi)來(lái)說(shuō)，不只限于襯底P上曝光半導(dǎo)體元件圖案的半導(dǎo)體元 件制造用的曝光裝置，也能廣泛地應(yīng)用于液晶顯示元件制造用或顯示器件制造用的曝光裝 置、薄膜磁頭、攝像元件(CXD)或者制作中間掩?；蜓谀５鹊钠毓庋b置等。而且，本發(fā)明也能應(yīng)用于成對(duì)載物臺(tái)式的曝光裝置。關(guān)于成對(duì)載物臺(tái)式曝光裝置 的構(gòu)造和曝光動(dòng)作，公開(kāi)在特開(kāi)平10-163099號(hào)、特開(kāi)平10-214783號(hào)、特表2000-505958 號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利6341007號(hào)、6400441號(hào)、6549269號(hào)、6590634號(hào)等文獻(xiàn)上，可參照這些內(nèi)容。 這些美國(guó)專(zhuān)利在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范圍內(nèi)，作為本文記載的一部分。將線(xiàn)性馬達(dá)用在襯底臺(tái)PST和掩模臺(tái)MST的場(chǎng)合，也可以使用哪種用了空氣軸承 的氣浮式和洛倫茲力或電抗力的磁浮式的載物臺(tái)。而且，各載物臺(tái)PST、MST也可以是沿著 導(dǎo)軌移動(dòng)的類(lèi)型，也可以是不設(shè)導(dǎo)軌的無(wú)軌類(lèi)型。載物臺(tái)上使用線(xiàn)性馬達(dá)的例子公開(kāi)在美 國(guó)專(zhuān)利5623853和5528118上，分別在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范圍內(nèi)，引用這些 文獻(xiàn)的記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。就各載物臺(tái)PST、MST的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，也可以使用二維配置磁鐵的磁鐵單元和二 維配置線(xiàn)圈的電樞單元對(duì)置借助電磁力驅(qū)動(dòng)各載物臺(tái)PST、MST的平面馬達(dá)。這時(shí)，把磁鐵 單元和電樞單元的任一方連接到載物臺(tái)PST、MST，把磁鐵單元和電樞單元的另一方設(shè)在載 物臺(tái)PST、MST的移動(dòng)面一側(cè)就行。隨襯底臺(tái)PST的移動(dòng)而發(fā)生的反作用力，也可以用支座部件機(jī)械式地向地面 (大地)釋放使其不會(huì)傳給投影光學(xué)系統(tǒng)PL。該反作用力的處理方法，例如在美國(guó)專(zhuān)利 5528118(特開(kāi)平8-166475號(hào)公報(bào))上有詳細(xì)披露，在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范 圍內(nèi)，引用這些文獻(xiàn)的記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。隨掩模臺(tái)MST的移動(dòng)而發(fā)生的反作用力，也可以用支座部件機(jī)械式地向地面 (大地)釋放使其不會(huì)傳給投影光學(xué)系統(tǒng)PL。該反作用力的處理方法，例如在美國(guó)專(zhuān)利 5874820(特平8-330224號(hào)公報(bào))上有詳細(xì)披露，在本國(guó)際申請(qǐng)指定或選定國(guó)法律允許范圍 內(nèi)，引用這些文獻(xiàn)的記載內(nèi)容作為本文記載的一部分。如以上那樣，本申請(qǐng)實(shí)施例的曝光裝置EX是通過(guò)裝配包括本申請(qǐng)專(zhuān)利要求范圍 內(nèi)舉出的各構(gòu)成要素的各種子系統(tǒng)制造的，以便具有規(guī)定的機(jī)械精度、電精度、和光學(xué)精 度。為了這些確保各種精度，在該裝配的前后，進(jìn)行為達(dá)成有關(guān)各種光學(xué)系的光學(xué)精度的調(diào) 整、為達(dá)成有關(guān)各種機(jī)械系的機(jī)械精度的調(diào)整，以及為達(dá)成各種電氣系的電精度的調(diào)整。由 各種子系統(tǒng)裝配曝光裝置的工序包括各種子系統(tǒng)系統(tǒng)互相的機(jī)械連接、電路布線(xiàn)連接、以 及氣壓回路的配管連接等。在由各種子系統(tǒng)裝配曝光裝置的工序以前，不用說(shuō)也有各自裝 配各子系統(tǒng)的工序。各種子系統(tǒng)裝配曝光裝置的工序結(jié)束以后，進(jìn)行綜合調(diào)整，確保作為曝 光裝置整體的各種精度。還有，在管理溫度和潔凈度等的潔凈室里進(jìn)行曝光裝置的制造是 理想的。半導(dǎo)體器件等微器件，如圖13所示，經(jīng)過(guò)進(jìn)行微器件的功能 性能設(shè)計(jì)的步驟
17201、制作基于該設(shè)計(jì)步驟的掩模(中間掩模)的步驟202、制造襯底作為器件基本材料的步 驟203、用上述實(shí)施例的曝光裝置EX把掩模的圖案對(duì)襯底曝光的曝光處理步驟204、器件裝 配步驟(包括劃片工序、焊接工序、封裝工序)205、以及檢測(cè)工序206等而制成。
按照本發(fā)明，液體即使流出來(lái)對(duì)該流出了的液體也不置之不理而用回收裝置回 收。所以，能防止因流出液體引起的不合適，能夠制造有高圖案精度的器件。
權(quán)利要求
一種用于浸液曝光裝置的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述真空系統(tǒng)包括與真空源連接的流路；和設(shè)置在所述流路上的分離器，所述分離器將所有氣體從與該氣體一起被吸入到所述流路中的液體分離。
2.按照權(quán)利要求1所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器包括用于收集被吸入到 所述流路中的液體的貯液罐。
3.按照權(quán)利要求2所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述真空源與所 述貯液罐之間的所述流路上的閥門(mén)。
4.按照權(quán)利要求2所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器包括與所述貯液罐連接 的排出流路，所述排出流路排出存儲(chǔ)在所述貯液罐中的液體。
5.按照權(quán)利要求4所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括用于檢測(cè)存儲(chǔ)在所述貯 液罐中的液體的量的傳感器。
6.按照權(quán)利要求5所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器檢測(cè)所述貯液罐中的液 體的液位并且提供信號(hào)以通過(guò)所述排出流路排出所述液體。
7.按照權(quán)利要求4所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器設(shè)置在所述浸液曝光裝 置與所述貯液罐之間的流路上，并且檢測(cè)通過(guò)所述流路的液體的量。
8.按照權(quán)利要求7所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器向所述浸液曝光裝置提 交關(guān)于所述液體的量的信息，所述信息用于控制所述浸液曝光裝置。
9.按照權(quán)利要求1所述的真空系統(tǒng)，其特征在于，所述液體和所述氣體通過(guò)多孔部件 被吸入到所述通路中。
10.一種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在 于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把上述圖案像投影到所述襯底上；和回收裝置，用于回收供給到所述投影光學(xué)系統(tǒng)與所述襯底之間的空間的液體，所述回 收裝置與權(quán)利要求1中的真空系統(tǒng)連接。
11.一種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在 于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把所述圖案像投影到所述襯底上；襯底臺(tái)，用于保持所述襯底；與真空源連接的吸氣口，所述吸氣口設(shè)置在所述襯底臺(tái)上；以及設(shè)置在所述吸氣口與所述真空源之間的分離器，所述分離器將所有氣體從通過(guò)所述吸 氣口吸入的液體中分離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的曝光裝置，其特征在于，所述吸氣口被設(shè)置來(lái)將所述襯底 保持在預(yù)定位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的曝光裝置，其特征在于，所述吸氣口回收流出至所述襯底 的外側(cè)的液體。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的曝光裝置，其特征在于，所述分離器包括用于收集通過(guò)所 述吸氣口吸入的液體的貯液罐。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曝光裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述分離器連接的排出流路，所述排出流路排出存儲(chǔ)在所述貯液罐中的液體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括用于檢測(cè)存儲(chǔ)在所述 貯液罐中的液體的量的傳感器，其中所述傳感器提供信號(hào)以通過(guò)所述排出流路排出液體。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的曝光裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述分離器與 所述真空源之間的閥門(mén)。
18.—種曝光方法，用于通過(guò)使用投影光學(xué)系統(tǒng)把預(yù)定圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述 襯底曝光，其特征在于，包括向所述投影光學(xué)系統(tǒng)與所述襯底之間的空間供給液體；回收供給的液體；以及將與所供給的液體一起被回收的所有氣體與被回收的液體分離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的曝光方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所回收的液體存儲(chǔ)到罐中；以及檢測(cè)所述貯液罐中的所回收的液體的量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曝光方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果排出所述貯液罐中所回收的液體。
21.一種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在 于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把所述圖案像投影到所述襯底上；回收裝置，用于回收流出至所述襯底的外側(cè)的液體；襯底臺(tái)，用于保持所述襯底，并具有被設(shè)置來(lái)吸引并保持所述襯底的吸附孔，所述襯底 臺(tái)包括第二回收裝置，用于回收流出至所述襯底的外側(cè)并流入所述吸附孔的液體；其中所述第二回收裝置包括分離器，用于將所述液體與從所述吸附孔流入的所有氣體 分離。
22.—種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在 于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把所述圖案像投影到所述襯底上；回收裝置，用于回收流出至所述襯底的外側(cè)的液體，其中所述回收裝置包括分離器，用 于將所回收的液體與和所述液體一起被回收的所有氣體分離。
23.—種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在 于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把所述圖案像投影到所述襯底上；吸氣系統(tǒng)，具有吸氣口 ；以及回收裝置，用于回收通過(guò)所述吸氣口吸入的液體，其中所述回收裝置將所有氣體從通 過(guò)所述吸氣口吸入的液體中分離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曝光裝置，其特征在于，設(shè)置有所述吸氣口來(lái)將曝光對(duì)象 保持在預(yù)定位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曝光裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括襯底臺(tái)，其中在所述襯 底臺(tái)上設(shè)置有所述吸氣口來(lái)吸引并保持所述襯底。
26.—種曝光裝置，用于通過(guò)液體把圖案像轉(zhuǎn)印到襯底上而使所述襯底曝光，其特征在于，包括投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把所述圖案像投影到所述襯底上； 襯底臺(tái)，用于保持所述襯底，以及回收裝置，用于回收所述液體，所述回收裝置的至少一部分設(shè)置在所述襯底臺(tái)上，其中 所述回收裝置具有分離器，用于從所回收的液體中分離所有氣體。
27. 一種制造器件的方法，其特征在于，包括通過(guò)使用如權(quán)利要求21、22、23和26中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的曝光裝置，將圖案 像轉(zhuǎn)印到襯底上；以及加工所述襯底而制造所述器件。
全文摘要
一種曝光裝置包括在局部用液體(50)充滿(mǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的像面一側(cè)，通過(guò)液體(50)和投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)將圖案像投影到襯底(P)上，曝光襯底(P)，回收向襯底(P)的外側(cè)流出的液體的回收裝置(20)。在使用浸液法進(jìn)行曝光處理時(shí)，即使向襯底外側(cè)流出液體，也能抑制環(huán)境的變動(dòng)，復(fù)制出精度優(yōu)良的圖案。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101852993SQ20101015562
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者大和壯一, 小林直行, 根井正洋, 荒井大 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康