專利名稱:曝光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在用液體填滿投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的狀態(tài)下將襯底曝光的曝光 裝置,以及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,用將形成在掩模或中間掩模(以下,稱為“中間掩?!?上的圖形轉(zhuǎn)印到晶片或玻璃板等襯底上的,所謂的光刻法的方法制造。在該光刻法工序中使用的曝光裝置,是具有支撐中間掩模的中間掩模載物臺(tái)和支撐襯底的襯底載物臺(tái),并一面逐次移動(dòng)中間掩模載物臺(tái)以及襯底載物臺(tái),一面將中間掩模的圖形經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)印到襯底上的裝置。近年,為了應(yīng)對(duì)器件圖形的進(jìn)一步的高集成化,要求投影光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步的高析像度化。投影光學(xué)系統(tǒng)的析像度,是使用的曝光波長(zhǎng)越短,另外投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑越大,就越高。因此,在曝光裝置中使用的曝光波長(zhǎng)正在一年一年短波長(zhǎng)化,投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑也正在增大。并且,現(xiàn)在主流的曝光波長(zhǎng),是KrF準(zhǔn)分子激光器的248nm,波長(zhǎng)更短的ArF準(zhǔn)分子激光器的193nm也越來越實(shí)用化。另外,在進(jìn)行曝光時(shí),與析像度同樣地,焦深(DOF)也變得重要。析像度Re、以及焦深δ分別用以下的公式表示。Re = Ii1. λ /NA··· (I)δ = ±k2 · λ /NA2…(2)在此,λ是曝光波長(zhǎng),NA是投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑,ki、k2是工藝系數(shù)。由(I)式、(2)式,可知當(dāng)為了提高析像度Re而縮短曝光波長(zhǎng)λ,并增大數(shù)值孔徑NA時(shí),焦深δ變窄。如果焦深δ變得過窄,則很難使襯底表面相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)的像面吻合,并且有可能曝光動(dòng)作時(shí)的聚焦裕度不足。于是,作為實(shí)際上縮短曝光波長(zhǎng),并且擴(kuò)大焦深的方法,提出了例如國(guó)際公開第99/49504號(hào)小冊(cè)子所公開的液浸法。該液浸法,是用水或有機(jī)溶劑等液體填滿投影光學(xué)系統(tǒng)的下面和襯底表面之間,并利用在液體中的曝光光的波長(zhǎng)是空氣中的1/η (η是液體的折射率,通常是I. 2 I. 6左右)的情況提高析像度,同時(shí)將焦深擴(kuò)大約η倍的方法??墒?,當(dāng)在投影光學(xué)系統(tǒng)的最靠近襯底側(cè)的光學(xué)部件的端面和襯底表面之間填滿了液體的狀態(tài)下,因保持襯底的襯底載物臺(tái)的移動(dòng)等而產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由液體傳遞給該終端的光學(xué)部件,經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)和液體投影到襯底上的圖形像有可能劣化。進(jìn)而,在上述以往技術(shù)中,為了形成液體的液浸區(qū)域,使用具有液體供給口以及液體回收口的噴嘴部件來進(jìn)行液體的供給以及回收,但當(dāng)液體浸入噴嘴部件和投影光學(xué)系統(tǒng)之間的間隙時(shí),有可能在保持構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件的鏡筒上生銹,或者出現(xiàn)光學(xué)部件溶解等不良狀況。進(jìn)而,也考慮到液體浸入鏡筒內(nèi)部的情況,在該情況下,也有可能出現(xiàn)上述不良狀況。另外,由于浸入的液體的影響,投影光學(xué)系統(tǒng)中例如最靠近像面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)零件稍微變形或振動(dòng),就有可能出現(xiàn)曝光精度、計(jì)測(cè)精度劣化的不良狀況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題而研制成的,其目的在于提供能夠抑制在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間填滿液體而進(jìn)行曝光處理時(shí)的圖形像的劣化的曝光裝置,以及使用該曝光裝置的器件制造方法。 為了解決上述的問題,本發(fā)明采用了與實(shí)施形態(tài)所示的圖I 圖10相對(duì)應(yīng)的以下的構(gòu)成。本發(fā)明的曝光裝置(EX),它是具備包括與液體(LQ)接觸的光學(xué)部件(G12)以及配置在該光學(xué)部件(G12)和圖形之間的光學(xué)組(Gl G1UMPL)的投影光學(xué)系統(tǒng)(PL),通過經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)將圖形的像投影在襯底(W)上的方式曝光襯底(W)的曝光裝置,其特征在于,具備保持光學(xué)部件(G12)和光學(xué)組(Gl G1UMPL)的保持機(jī)構(gòu)(HG),保持機(jī)構(gòu)(HG),以相對(duì)于光學(xué)組(Gl G1UMPL)可動(dòng)的方式保持光學(xué)部件(G12)。根據(jù)本發(fā)明,由于將投影光學(xué)系統(tǒng)中與液體接觸的光學(xué)部件(所謂的前透鏡),以相對(duì)于配置在該光學(xué)部件和圖形之間的光學(xué)組可動(dòng)的方式保持,因此傳遞到光學(xué)部件的振動(dòng)通過該光學(xué)部件移動(dòng)的方式被吸收。因而,可以防止光學(xué)部件的振動(dòng)傳遞給光學(xué)組。另外,本發(fā)明的目的還在于提供可以防止液體浸入投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)從而可以維持較高的曝光精度以及計(jì)測(cè)精度的曝光裝置,以及使用該曝光裝置的器件制造方法。為了解決上述的問題,本發(fā)明采用了與實(shí)施形態(tài)所示的圖10 圖16相對(duì)應(yīng)的以下的構(gòu)成。本發(fā)明的曝光裝置(EX),它是在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的像面?zhèn)刃纬梢后w(LQ)的液浸區(qū)域(AR2),并經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)將圖形曝光在襯底(W)上的曝光裝置,其特征在于,具備以包圍構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的多個(gè)光學(xué)部件(2A 2F)中與液體(LQ)接觸的光學(xué)部件(302F)的側(cè)面(302T),或保持該光學(xué)部件(302F)的保持部件(PK)的側(cè)面的方式設(shè)置,并具有液體供給口(313)以及液體回收口(323)中的至少任意一方的環(huán)狀部件(370),和阻止液體(LQ)浸入光學(xué)部件(302F)或保持部件(PK)的側(cè)面(302T)和環(huán)狀部件(370)之間的第I密封部件(330)。根據(jù)本發(fā)明,由于設(shè)置了第I密封部件,因此可以防止液體浸入光學(xué)部件或保持部件和環(huán)狀部件之間。因而,可以防止在保持部件上生銹,或光學(xué)部件溶解等不良狀況。另夕卜,由于液體不會(huì)浸入光學(xué)部件或保持部件和環(huán)狀部件之間,因此還可以防止由浸入的液體導(dǎo)致的光學(xué)部件的變形和振動(dòng)等的發(fā)生。因而,可以高精度地進(jìn)行經(jīng)由液體的曝光處理以及計(jì)測(cè)處理。本發(fā)明的曝光裝置(EX),它是在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的像面?zhèn)刃纬梢后w(LQ)的液浸區(qū)域(AR2),并經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)將圖形曝光在襯底(W)上的曝光裝置,其特征在于,具備保持構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的多個(gè)光學(xué)部件(2A 2F)中與液體(LQ)接觸的光學(xué)部件(2F)的保持部件(PK),和阻止光學(xué)部件(2F)和保持部件(PK)之間的氣體的流通的密封部件(340)。根據(jù)本發(fā)明,由于設(shè)置了密封部件,因此可以防止保持構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件的保持部件的內(nèi)部空間和外部之間的氣體的流通。因而,即便是用規(guī)定的氣體填滿保持部件的內(nèi)部空間的構(gòu)成,也可以防止相對(duì)于其內(nèi)部空間的外部的氣體或液體的浸入,并可以將內(nèi)部空間維持在需要的環(huán)境。本發(fā)明的器件制造方法,其特征在于使用上述所述的曝光裝置(EX)。根據(jù)本發(fā)明,由于可以維持較高的曝光精度以及計(jì)測(cè)精度,因此可以提供能夠發(fā)揮所需的性能的器件。
圖I是展示本發(fā)明的曝光裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)成圖。圖2是投影光學(xué)系統(tǒng)的前端部附近的放大圖。圖3是展示投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域和液體供給裝置以及液體回收裝置的位置關(guān)系的圖。圖4是展示本發(fā)明的投影光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成圖。圖5是第I保持部件以及連接機(jī)構(gòu)附近的放大剖面圖。圖6是構(gòu)成連接機(jī)構(gòu)的彎曲件的立體圖。圖7是構(gòu)成連接機(jī)構(gòu)的彎曲件的正視圖。圖8是像調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制框圖。圖9是展示本發(fā)明的投影光學(xué)系統(tǒng)的其他的實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成圖。圖10是展示本發(fā)明的曝光裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)成圖。圖11是展示液體供給口以及液體回收口和投影光學(xué)系統(tǒng)的投影區(qū)域的位置關(guān)系的平面圖。圖12是光學(xué)元件以及流路形成部件附近的放大剖面圖。圖13是展示第I密封部件附近的放大剖面圖。圖14是展示第2密封部件附近的放大剖面圖。圖15是展示第I密封部件的別的實(shí)施形態(tài)的剖面圖。圖16是展示半導(dǎo)體器件的制造工序的一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下,參照
本發(fā)明的曝光裝置以及器件制造方法。第I實(shí)施例圖I是展示本發(fā)明的曝光裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)成圖。在圖I中,曝光裝置EX,具備支撐中間掩模R的中間掩模載物臺(tái)RST,支撐襯底W的襯底載物臺(tái)WST,用曝光光EL照明支撐在中間掩模載物臺(tái)RST上的中間掩模R的照明光學(xué)系統(tǒng)IL,將用曝光光EL照明的中間掩模R的圖形的像投影曝光在支撐在襯底載物臺(tái)WST上的襯底W上的投影光學(xué)系統(tǒng)PL,和統(tǒng)一控制曝光裝置EX整體的動(dòng)作的控制裝置C0NT。
在此,在本實(shí)施形態(tài)中,以作為曝光裝置EX,使用一面將中間掩模R和襯底W向掃描方向彼此不同的方向(反方向)同步移動(dòng),一面將形成在中間掩模R上的圖形曝光在襯底W上的掃描型曝光裝置(所謂掃描步進(jìn)曝光裝置)的情況為例來說明。在以下的說明中,將與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX相一致的方向設(shè)為Z軸方向,在垂直于Z軸方向的平面內(nèi)將中間掩模R和襯底W的同步移動(dòng)方向(掃描方向)設(shè)為X軸方向,將垂直于Z軸方向以及X軸方向的方向(非掃描方向)設(shè)為Y軸方向。另外,將圍繞X軸、Y軸、以及Z軸的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為ΘΧ、ΘΥ、以及ΘΖ方向。再者,這里所說的“襯底”包括在半導(dǎo)體晶片、玻璃晶片上涂覆了抗蝕劑的部件。本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX,是為了實(shí)際上縮短曝光波長(zhǎng)而提高析像度,同時(shí)實(shí)際上擴(kuò)大焦深而適用了液浸法的液浸曝光裝置,具備向襯底W上供給液體LQ的液體供給裝置1,和回收襯底W上的液體LQ的液體回收裝置2。曝光裝置EX,至少在將中間掩模R的圖形像轉(zhuǎn)印到襯底W上的期間內(nèi),由從液體供給裝置I供給的液體LQ,在包括投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域ARl的、襯底W上的一部分上形成液浸區(qū)域AR2。具體地說,曝光裝置EX,采用 用液體LQ填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL的終端部的光學(xué)部件(光學(xué)元件)G12和襯底W的表面之間的局部液浸構(gòu)成(Local Liquid Filling),通過經(jīng)由該投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間的液體LQ以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL將中間掩模R的圖形像投影在襯底W上的方式,將襯底W曝光。照明光學(xué)系統(tǒng)IL,是用曝光光EL照明支撐在中間掩模載物臺(tái)RST上的中間掩模R的部件,具有曝光用光源,將從曝光用光源射出的光束的照度均勻化的光學(xué)積分器,將來自于光學(xué)積分器的曝光光EL聚光的聚光透鏡、中繼透鏡系統(tǒng),將由曝光光EL產(chǎn)生的中間掩模R上的照明區(qū)域設(shè)定為狹縫狀的可變視場(chǎng)光闌等。中間掩模R上的規(guī)定的照明區(qū)域通過照明光學(xué)系統(tǒng)IL用均勻的照度分布的曝光光EL照明。作為從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光光EL,例如采用從水銀燈射出的紫外域的亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等遠(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)等真空紫外光(VUV光)等。在本實(shí)施形態(tài)中,采用ArF準(zhǔn)分子激光器光。在此,在本實(shí)施形態(tài)中,在液體LQ上采用純水。純水不只可以透過ArF準(zhǔn)分子激光器光,還可以透過例如從水銀燈射出的紫外域的亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等遠(yuǎn)紫外光(DUV光)。中間掩模載物臺(tái)RST,是經(jīng)由中間掩模支架RH支撐形成了成為原圖的電路圖形的中間掩模R的部件,在垂直于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的平面內(nèi),即在XY平面內(nèi)可以進(jìn)行二維移動(dòng)以及可以沿著Θ Z方向進(jìn)行微小旋轉(zhuǎn)。中間掩模載物臺(tái)RST由直線電動(dòng)機(jī)等中間掩模載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置RSTD驅(qū)動(dòng)。中間掩模載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置RSTD由控制裝置CONT控制。在中間掩模支架RH上(或者中間掩模載物臺(tái)RST上)設(shè)有移動(dòng)鏡50。另外,在與移動(dòng)鏡50相對(duì)的位置上設(shè)有激光干涉儀51。中間掩模載物臺(tái)RST上的中間掩模R的二維方向的位置、以及Θ Z方向的旋轉(zhuǎn)角(根據(jù)情況還有Θ X、Θ Y方向的微小旋轉(zhuǎn)角)通過激光干涉儀51用實(shí)時(shí)計(jì)測(cè),并將計(jì)測(cè)結(jié)果輸出到控制裝置C0NT??刂蒲b置CONT通過根據(jù)激光干涉儀51的計(jì)測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)中間掩模載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置RSTD的方式,進(jìn)行支撐在中間掩模載物臺(tái)RST上的中間掩模R的定位。另夕卜,在保持中間掩模R的中間掩模支架RH和中間掩模載物臺(tái)RST之間設(shè)有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器150(150A 150C)。通過驅(qū)動(dòng)器150的驅(qū)動(dòng),保持中間掩模R的中間掩模支架RH,便可以沿著Z軸方向、以及包括ΘΧ、θ Y方向的傾斜方向移動(dòng)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL,是用規(guī)定的投影倍率β將中間掩模R的圖形投影曝光在襯底W上的部件。在本實(shí)施形態(tài)中,投影光學(xué)系統(tǒng)PL,是投影倍率β例如為1/4或1/5的縮小系統(tǒng)。再者,投影光學(xué)系統(tǒng)PL也可以是等倍系統(tǒng)以及放大系統(tǒng)的任意一種。投影光學(xué)系統(tǒng)PL,具備配置在其終端側(cè)(襯底W側(cè))、與液體LQ相接的光學(xué)部件G12,和包括配置在光學(xué)部件G12和具有圖形的中間掩模R之間的多個(gè)光學(xué)元件Gl Gll的光學(xué)組MPL。再者,在本實(shí)施形態(tài)中,光學(xué)部件G12是I個(gè)平凸透鏡元件,并且,構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的多個(gè)光學(xué)兀件Gl G12用保持機(jī)構(gòu)HG保持。保持機(jī)構(gòu)HG,具備保持光學(xué)組MPL的鏡筒(第2保持部件)PLB,和保持透鏡元件G12的透鏡保持部MLM。透鏡保持部MLM,具備保持透鏡元件G12的透鏡盒(第I保持部件)LS12,和將透鏡盒LS12相對(duì)于鏡筒PLB柔和地連接的連接機(jī)構(gòu)100。連接機(jī)構(gòu)100,具備后述的作為彈性部件的彎曲件(100Α 100C)。 保持在透鏡盒LS12內(nèi)的透鏡元件G12通過連接機(jī)構(gòu)100,相對(duì)于保持在鏡筒PLB內(nèi)的光學(xué)組MPL可以移動(dòng)。在鏡筒PLB的外周部設(shè)有凸緣部FLG,投影光學(xué)系統(tǒng)PL經(jīng)由凸緣部FLG支撐在立柱(曝光裝置的主體部)CL上。光學(xué)元件Gl G12用螢石或石英形成,在一部分的光學(xué)元件的曲面上實(shí)施非球面研磨。特別是,如果用螢石形成透鏡元件G12,該螢石如果不進(jìn)行處理,時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)被水腐蝕,因此用適當(dāng)?shù)谋∧じ采w既能保護(hù)螢石又能提高親和性。由此,可以使液體LQ緊貼在透鏡元件G12的液體接觸面的大致整面上,并能夠可靠地用液體LQ填滿透鏡元件G12和襯底W之間的光路。再者,透鏡元件G12也可以是與水的親和性較高的石英。另外,當(dāng)在透鏡元件G12的液體接觸面上實(shí)施覆蓋等親水(親液)處理,從而進(jìn)一步提高與液體LQ的親和性時(shí),也可以制成在從液浸區(qū)域AR2除去了水的干燥狀態(tài)下,水分很快從透鏡元件G12的液體接觸面消退的特殊的膜結(jié)構(gòu)(例如當(dāng)附加電場(chǎng)時(shí)分子配列變化,或當(dāng)流過少量的電流時(shí)溫度上升的膜等)。襯底載物臺(tái)WST,是支撐襯底W的部件,具備經(jīng)由襯底支架保持襯底W的Z載物臺(tái)52,和支撐Z載物臺(tái)52的XY載物臺(tái)53。包括Z載物臺(tái)52以及XY載物臺(tái)53的襯底載物臺(tái)WST被支撐在載物臺(tái)底座54上。襯底載物臺(tái)WST由直線電動(dòng)機(jī)等襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置WSTD驅(qū)動(dòng)。襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置WSTD由控制裝置CONT控制。通過驅(qū)動(dòng)Z載物臺(tái)52,控制保持在Z載物臺(tái)52上的襯底W的Z軸方向的位置(聚焦位置)、以及ΘΧ、Θ Y方向的位置。另外,通過驅(qū)動(dòng)XY載物臺(tái)53,控制襯底W的XY方向的位置(實(shí)際上與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面平行的方向的位置)。即,Z載物臺(tái)52,控制襯底W的聚焦位置以及傾斜角,然后用自動(dòng)調(diào)焦方式、以及自動(dòng)調(diào)平方式,使襯底W的表面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面相吻合,XY載物臺(tái)53進(jìn)行襯底W的X軸方向以及Y軸方向的定位。再者,當(dāng)然也可以將Z載物臺(tái)和XY載物臺(tái)一體地設(shè)置。在襯底載物臺(tái)WST (Ζ載物臺(tái)52)上設(shè)有移動(dòng)鏡55。另外,在與移動(dòng)鏡55相對(duì)的位置上設(shè)有激光干涉儀56。襯底載物臺(tái)WST上的襯底W的二維方向的位置、以及旋轉(zhuǎn)角通過激光干涉儀56進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)測(cè),并將計(jì)測(cè)結(jié)果輸出給控制裝置C0NT??刂蒲b置CONT通過根據(jù)激光干涉儀56的計(jì)測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置WSTD的方式,進(jìn)行支撐在襯底載物臺(tái)WST上的襯底W的定位。
另外,在襯底載物臺(tái)WST (Z載物臺(tái)52)上,以包圍襯底W的方式設(shè)有輔助板57。輔助板57具有與保持在襯底支架上的襯底W的表面大致相同高度的平面。在此,雖然在襯底W的邊緣和輔助板57之間有O. I I. Omm左右的間隙,但由于液體LQ的表面張力,液體LQ基本不會(huì)流入該間隙,即便在曝光襯底W的周邊附近的情況下,通過輔助板57,也可以將液體LQ保持在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的透鏡元件G12的下面。曝光裝置EX,具備向襯底W上供給液體LQ的液體供給裝置1,和回收襯底W上的液體LQ的液體回收裝置2。液體供給裝置1,是用于向襯底W上供給液體LQ,并用液體LQ填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL的終端部的透鏡元件G12和襯底W之間從而形成液浸區(qū)域AR2的部件,具備收容液體LQ的容器、加壓泵、以及調(diào)整供給的液體LQ的溫度的溫度調(diào)整裝置等。在液體供給裝置I上連接有供給管3的一端部,在供給管3的另一端部上連接有供給噴嘴4。液體供給裝置1,經(jīng)由供給管3以及供給噴嘴4向襯底W上供給液體LQ。液體回收裝置2,具備吸引泵、收容回收的液體LQ的容器等。
在液體回收裝置2上連接有回收管6的一端部,在回收管6的另一端部上連接有回收噴嘴5。液體回收裝置2經(jīng)由回收噴嘴5以及回收管6回收襯底W上的液體LQ。在形成液浸區(qū)域AR2時(shí),控制裝置CONT驅(qū)動(dòng)液體供給裝置1,經(jīng)由供給管3以及供給噴嘴4在每個(gè)單位時(shí)間供給規(guī)定量的液體LQ,同時(shí)驅(qū)動(dòng)液體回收裝置2,經(jīng)由回收噴嘴5以及回收管6在每個(gè)單位時(shí)間回收規(guī)定量的液體LQ。由此,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的終端部的透鏡元件G12和襯底W之間形成液體LQ的液浸區(qū)域AR2。圖2,是展示曝光裝置EX的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的下部、液體供給裝置I、以及液體回收裝置2等的正視圖,圖3,是展示投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域ARl和供給噴嘴4以及回收噴嘴5的位置關(guān)系的圖。投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域ARl沿著Y軸方向呈細(xì)長(zhǎng)的矩形狀(狹縫狀),以沿著X軸方向夾住該投影區(qū)域ARl的方式,在+ X側(cè)配置3個(gè)供給噴嘴4A 4C,在一 X側(cè)配置2個(gè)回收噴嘴5A、5B。并且,供給噴嘴4A 4C經(jīng)由供給管3連接在液體供給裝置I上,回收噴嘴5A、5B經(jīng)由回收管4連接在液體回收裝置2上。另外,在將供給噴嘴4A 4C和回收噴嘴5A、5B圍繞投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸大致旋轉(zhuǎn)180°的位置上,配置有供給噴嘴8A 8C、和回收噴嘴9A、9B。供給噴嘴4A 4C和回收噴嘴9A、9B沿著Y軸方向交替配列,供給噴嘴8A SC和回收噴嘴5A、5B沿著Y軸方向交替配列,供給噴嘴8A SC經(jīng)由供給管10連接在液體供給裝置I上,回收噴嘴9A、9B經(jīng)由回收管11連接在液體回收裝置2上。在掃描曝光時(shí),將中間掩模R的一部分的圖形像投影在投影區(qū)域ARl上,并相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL,中間掩模R沿著一 X方向(或+ X方向)以速度V移動(dòng),與之同步,襯底W經(jīng)由XY載物臺(tái)53沿著+ X方向(或一 X方向)以速度β -V ( β為投影倍率)移動(dòng)。然后,在對(duì)I個(gè)拍攝區(qū)域的曝光結(jié)束后,利用襯底W的步進(jìn),下一個(gè)拍攝區(qū)域移動(dòng)到掃描開始位置,以下,用步進(jìn)/掃描方式順次進(jìn)行對(duì)于各拍攝區(qū)域的曝光處理。在本實(shí)施形態(tài)中,以與襯底W的移動(dòng)方向平行地、沿著與襯底W的移動(dòng)方向相同的方向流過液體LQ的方式設(shè)定。即,在使襯底W沿著用箭頭Xa (參照?qǐng)D3)表示的掃描方向(一 X方向)移動(dòng)而進(jìn)行掃描曝光時(shí),用供給管3、供給噴嘴4Α 4C、回收管6、以及回收噴嘴5Α、5Β,通過液體供給裝置I以及液體回收裝置2進(jìn)行液體LQ的供給以及回收。即,當(dāng)襯底W沿著一 X方向移動(dòng)時(shí),經(jīng)由供給管3以及供給噴嘴4 (4Α 4C)從液體供給裝置I向投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間供給液體LQ,同時(shí)經(jīng)由回收噴嘴5 (5A、5B)、以及回收管6向液體回收裝置2回收液體LQ,液體LQ以填滿透鏡元件G12和襯底W之間的方式沿著一 X方向流動(dòng)。另一方面,當(dāng)使襯底W沿著用箭頭Xb表示的掃描方向(+ X方向)移動(dòng)而進(jìn)行掃描曝光時(shí),用供給管10、供給噴嘴8A 8C、回收管11、以及回收噴嘴9A、9B,通過液體供給裝置I以及液體回收裝置2進(jìn)行液體LQ的供給以及回收。即,當(dāng)襯底W沿著+ X方向移動(dòng)時(shí),經(jīng)由供給管10以及供給噴嘴8 (8A SC)從液體供給裝置I向投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間供給液體LQ,同時(shí)經(jīng)由回收噴嘴9(9A、9B)、以及回收管11向液體回收裝置2回收液體LQ,液體LQ以填滿透鏡元件G12和襯底W之間的方式沿著+X方向流動(dòng)。這時(shí),例如從液體供給裝置I經(jīng)由供給噴嘴4供給的液體LQ隨著襯底W的向一 X方向的移動(dòng)而以被拉入透鏡元件G12和襯底W之間的方式流動(dòng),因此即便液體供給裝置I的供給能量較小,也可以很容易地向透鏡元件LS12和襯底W之間供給液體LQ。并且,通過按照掃描方向切換流過液體LQ的方向,在無論沿著+X方向、或一 X方向中的哪一個(gè)方向掃描襯底W的情況下,都可以用液體LQ填滿透鏡元件G12和襯底W之間,并可以得到較高的析像度以及較寬的焦深。 圖4,是展示投影光學(xué)系統(tǒng)PL的概略構(gòu)成圖。中間掩模R,配置在由多個(gè)透鏡元件(光學(xué)元件)Gl G12構(gòu)成的兩側(cè)遠(yuǎn)心的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的物體面?zhèn)?。透鏡元件Gl G12,沿著光軸AX配置在鏡筒PLB內(nèi)的規(guī)定位置上,但在本實(shí)施形態(tài)中,透鏡元件G3、G4、G6,分別由壓電伸縮元件、音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)等驅(qū)動(dòng)器AC1、AC2、AC3,支撐在相對(duì)于鏡筒PLB可以沿著2自由度(X平移、Y平移)的方向、3自由度(Z平移、ΘΧ傾斜、Θ Y傾斜)的方向、或5自由度(X平移、Y平移、Z平移、ΘΧ傾斜、Θ Y傾斜)的方向微動(dòng)的環(huán)狀的透鏡盒內(nèi)。這3個(gè)可以微動(dòng)的透鏡元件G3、G4、G6,是用于修正投影光學(xué)系統(tǒng)PL的各種像差的部件,可以稍微調(diào)整將中間掩模R的電路圖形成像投影在配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊囊r底W上時(shí)的像質(zhì)(倍率誤差、歪曲像差、彗形像差、灰分、像面彎曲等)、像面位置。再者,移動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL中的透鏡元件而進(jìn)行像調(diào)整的機(jī)構(gòu),例如在特開平11 - 195602號(hào)公報(bào)中被公開。在圖4中,來自于中間掩模R上的任意的點(diǎn)Pl的光線中,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光瞳面PP的中心與光軸AX交叉后到達(dá)襯底W上的相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)P2的主光線L0,在中間掩模R和透鏡元件Gl之間、以及透鏡元件Gll和襯底W之間與光軸AX平行,點(diǎn)Pl的離光軸AX的距離,和點(diǎn)P2的離光軸AX的距離的比,是該投影光學(xué)系統(tǒng)PL整體的投影倍率β。位于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像側(cè)前端的透鏡元件(以下,適當(dāng)稱為“前透鏡元件”)G12,由相對(duì)于支撐其他的透鏡元件Gl Gll的鏡筒PLB在振動(dòng)上分離的透鏡保持部MLM支撐。透鏡保持部MLM,如上述,具備保持前透鏡元件G12的透鏡盒LS12,和將透鏡盒LS12相對(duì)于鏡筒PLB柔和地連接的連接機(jī)構(gòu)100,通過連接機(jī)構(gòu)100,鏡筒PLB和透鏡盒LS12在振動(dòng)上分離,并以透鏡盒LS12的振動(dòng)不傳遞給鏡筒PLB的方式將其吸收。在本實(shí)施形態(tài)的液浸曝光時(shí),以填滿透鏡元件G12的下面和襯底W的間隙I 2mm的方式從液體供給噴嘴4供給液體LQ,同時(shí)由液體回收噴嘴5回收液體LQ,因此液浸區(qū)域AR2的液體LQ成為某種程度的正壓力,液體LQ的剛性有可能上升。另外,在本實(shí)施形態(tài)中,曝光裝置EX是掃描型曝光裝置,這時(shí),襯底W沿著X軸方向以最高速度500mm/秒左右的速度移動(dòng),在該掃描曝光中,也以將襯底W的表面(曝光面)維持在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的焦深內(nèi)的方式進(jìn)行襯底W的自動(dòng)調(diào)焦動(dòng)作以及自動(dòng)調(diào)平動(dòng)作(AF/AL動(dòng)作)。襯底W的AF/AL動(dòng)作,通常通過使保持襯底W的襯底載物臺(tái)WST (襯底支架)沿著光軸方向(Z軸方向)稍微移動(dòng),或傾斜的方式進(jìn)行,因此當(dāng)將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前透鏡元件G12相對(duì)于鏡筒PLB整體牢固地固定時(shí),為了進(jìn)行要恒定地保持透鏡元件G12的下面和襯底W表面的間隙距離(間隙)的AF/AL動(dòng)作,在襯底W側(cè)產(chǎn)生的振動(dòng)成分便經(jīng)由液浸區(qū)域AR2的液體LQ傳遞到鏡筒PLB整體上。另外,當(dāng)支撐襯底W并沿著X軸以及Y軸方向移動(dòng)的襯底載物臺(tái)WST例如是使用了空氣軸承的非接觸導(dǎo)引方式時(shí),雖然沒有滑動(dòng)性的振動(dòng),但由于載物臺(tái)的加減速時(shí)容易引起的空氣軸承間隙的稍微的變動(dòng),就發(fā)生振動(dòng),并也有可能經(jīng)由液體LQ傳遞給鏡筒PLB。由于投影光學(xué)系統(tǒng)PL整體,經(jīng)由設(shè)在鏡筒PLB的中間附近的凸緣部FLG而承受自重地被支撐在立柱CL上,因此傳遞給鏡筒PLB的振動(dòng)也傳遞給鏡筒PLB內(nèi)的各透鏡元件、以及立柱CL,由于該振動(dòng)的影響,投影像的質(zhì)量劣化。另外,由于該振動(dòng)還有可能產(chǎn)生像晃動(dòng),從而不能在襯底W的需要位置上形成圖形。以往,由于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的焦點(diǎn)距離被空間地分離,因此完全沒有這種在襯底 W側(cè)產(chǎn)生的振動(dòng)成分直接傳遞到投影光學(xué)系統(tǒng)PL側(cè)的情況,但在液浸曝光時(shí),最好將液浸區(qū)域AR2的厚度(光軸方向的厚度)設(shè)定為I 2mm,如果可能,最好設(shè)定為小于等于Imm,在這種厚度的液浸區(qū)域AR2,投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前透鏡元件G12和襯底W被看作是用具有一定的彈性系數(shù)或彈簧常數(shù)的剛體機(jī)械地直接連結(jié)在一起的部件,因此在襯底W側(cè)產(chǎn)生的振動(dòng)成分便直接傳遞到投影光學(xué)系統(tǒng)PL側(cè)(光學(xué)組MPL側(cè))。于是在本實(shí)施形態(tài)中,如圖4所示,至少由與鏡筒PLB不同的透鏡盒LS12支撐液浸區(qū)域AR2的與液體LQ相接的前透鏡元件G12,并通過連接機(jī)構(gòu)100將鏡筒PLB和透鏡盒LS12連接在一起,同時(shí)透鏡元件G12 (透鏡盒LS12)以精密級(jí)的自由度,在理想上具有Z平移微動(dòng)、θ X傾斜微動(dòng)、Θ Y傾斜微動(dòng)這3個(gè)自由度的方式設(shè)定。即,通過至少將保持前透鏡元件G12的透鏡盒LS12相對(duì)于光學(xué)組MPL的鏡筒PLB經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)100至少沿著Z軸方向柔和地連接,并相對(duì)于鏡筒PLB以能夠沿著Z軸方向、ΘΧ方向、Θ Y方向移動(dòng)的方式連接,在襯底W側(cè)產(chǎn)生的振動(dòng)被其軟性吸收,由此將作用在鏡筒PLB上的振動(dòng)遮斷或減少。圖5,是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前透鏡元件G12以及透鏡保持部MLM附近的放大剖面圖。在鏡筒PLB的最下端部也是外鏡筒LB3內(nèi),固定有可調(diào)整地(kinematic)支撐形成在透鏡元件G8、G9、G10、G11的各端面上的凸緣F8、F9、F10、Fll的環(huán)狀的透鏡盒LS8、LS9、LS10、LS11。并且,透鏡盒LSll的最下面部比外鏡筒LB3更向下方突出地設(shè)置,在固定在該鏡筒PLB (外鏡筒LB3)上的透鏡盒LSll的最下面部上安裝有支撐透鏡元件G12的透鏡保持部MLM。透鏡保持部MLM,具備可調(diào)整地支撐形成在透鏡元件G12的端面部上的凸緣F12的透鏡盒LS12,和構(gòu)成用于相對(duì)于外鏡筒LB3側(cè)的透鏡盒LSll柔和地連接透鏡盒LS12的連接機(jī)構(gòu)的3個(gè)彎曲件100A、100B、100C。再者,在圖5中為了便于理解,只圖示了 2個(gè)彎曲件100A、100B,但實(shí)際是在以光軸AX為中心的圓周上的3個(gè)部位上以120度間隔配置。各彎曲件100A、100B、100C是具有沿著光軸AX方向(Z軸方向)彈性伸縮的特性,同時(shí)具有相對(duì)于透鏡盒LSlI,透鏡盒LS12也可以沿著橫向(以光軸AX為中心的圓的放射方向)進(jìn)行數(shù)μm左右的彈性變位的特性的彈性部件。作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前透鏡元件G12,最好其上面G12a的曲率半徑是較小的凸面(球面或非球面),其下面G12b是平坦面(曲率半徑大致無限大)的。另外,在本實(shí)施形態(tài)中,透鏡盒LS12的最下面部110,是與透鏡元件G12的下面G12b大致一致高度的環(huán)狀的平坦面,由此,液浸區(qū)域AR2的液體LQ的流動(dòng)變得順利。另外,雖然以在透鏡元件G12的下面G12b的周緣部和透鏡盒LS12的最下面部110的周緣部之間形成有Imm左右的些微的間隙RV的方式設(shè)計(jì),但以液浸區(qū)域AR2的液體LQ從該間隙RV上升而液體LQ的飛沫或蒸氣不會(huì)附著在其上的透鏡元件Gll等上的方式,在透鏡盒LS12內(nèi)設(shè)有與間隙RV連通的環(huán)狀的氣體供給管112和環(huán)狀的彈性密封部件115。氣體供給管112是經(jīng)由管道等連接在加壓泵上,并為了防止液體LQ或飛沫從間隙RV進(jìn)入的情況,而向間隙RV供給正壓力的氮?dú)獾鹊牟考?。液浸區(qū)域AR2的液體LQ的本來的液流,由液體供給噴嘴4和液體回收噴嘴5形成,因此將由氣體供給管112進(jìn)行的正壓力氣體的供給,設(shè)定為不會(huì)明顯阻礙該液流的程度的壓力,這樣,從間隙RV浸入的液體、飛沫、以及蒸氣被其上的彈性密封部件115遮蔽。該彈性密封部件115緊壓在透鏡元件G12的側(cè)面全周上,還兼有隔開與其上的透鏡元件Gll之間的空間的氣密功能,由此,可以用氮?dú)馓顫M透鏡元件Gl Gll所位于的鏡筒空間內(nèi),和到前透鏡元件G12的上面G12a的空間。彈性密封部件115,也可以構(gòu)成為與后述的第2實(shí)施例的第I密封部件330相同。 再者,在圖5中,固定在透鏡盒LS12的外周部的向上的圓筒狀凸片102A和固定在透鏡盒LSll的外周部的向下的圓筒狀凸片102B,是用于防止液體LQ的飛沫從外部進(jìn)入彎曲件100A、100B、100C所具有的開放空間部?jī)?nèi)的部件,凸片彼此以即便透鏡保持部MLM傾斜也保持規(guī)定的間隙的方式配置??墒?,當(dāng)要如圖5那樣一面用3個(gè)彎曲件100A、100B、100C支撐透鏡盒LS12,一面吸收或減少?gòu)囊r底W側(cè)經(jīng)由液浸區(qū)域AR2傳遞來的振動(dòng)時(shí),透鏡保持部MLM的微動(dòng)時(shí)的響應(yīng)頻率必須相當(dāng)高,因此如果制成只用3個(gè)彎曲件100A、100B、100C支撐透鏡盒LS12整體的重量的結(jié)構(gòu),就得不到所需的響應(yīng)頻率,因此最好具有用于降低透鏡盒LS12的載荷對(duì)彎曲件100A、100B、100C的作用的自重消除機(jī)構(gòu)(載荷降低機(jī)構(gòu))。圖6,是展示帶自重消除機(jī)構(gòu)的彎曲件100A的結(jié)構(gòu)的圖。再者,彎曲件100B、100C也具有與彎曲件100A相同的構(gòu)成。在圖6中,坐標(biāo)系MSZ的Z軸與光軸AX平行,S軸是垂直于光軸AX的放射方向的軸,M軸是相對(duì)于S軸和Z軸這兩方垂直的切線方向的軸。另外,圖7是從M軸方向看圖6的彎曲件100A的圖。彎曲件100A,是將SUS或硬鋁等金屬材料彎成H形狀的部件而成形,具有在連接上板部120A和底板部120B的中間部分上,形成了沿著M軸方向貫通的多個(gè)切入部124A、124B、124C,和圓形的貫通孔124E、124F、124G的彎曲部。并且上板部120A經(jīng)由4個(gè)小螺釘孔121被固定在圖5中的透鏡盒LSll的底面部,底板部120B經(jīng)由4個(gè)小螺釘孔122被固定在透鏡盒LS12的上面部。該結(jié)構(gòu),雖然在機(jī)械方面上板部120A和底板部120B結(jié)合在一起,但可以極度縮小Z軸方向和S軸方向的剛性,同時(shí)可以極度提高M(jìn)軸方向的剛性。其結(jié)果,上板部120A和底板部120B便可以相對(duì)地沿著Z軸方向彈性伸縮,同時(shí)對(duì)于S軸方向也可以相對(duì)地進(jìn)行微小變位。通過用120度間隔設(shè)置3個(gè)這種彎曲件結(jié)構(gòu),透鏡盒LS12在整體上XY方向的剛性較高的狀態(tài)下被懸架在透鏡盒LSll (鏡筒PLB)上,成為透鏡盒LS12的運(yùn)動(dòng)自由度被限制為Z軸方向的平行移動(dòng),并且透鏡盒LS12相對(duì)于鏡筒PLB被可調(diào)整地支撐的構(gòu)成。并且,自重消除機(jī)構(gòu),由固定在上板部120A的下面的永久磁鐵126A,和經(jīng)由高度調(diào)整機(jī)構(gòu)部127固定在底板部120B的上面的永久磁鐵126B構(gòu)成,一對(duì)永久磁鐵126A、126B以規(guī)定的間隙相對(duì)。并且,通過永久磁鐵126AU26B彼此的磁吸引力,固定在底板部120B上的透鏡盒LS12的基本大部分的載荷被提升。這樣一來,將該上板部120A連接在透鏡盒LSll (鏡筒PLB)上,將底板部120B連接在透鏡盒LS12上,具有構(gòu)成自重消除機(jī)構(gòu)的永久磁鐵126AU26B的彎曲件IOOA 100C,便使透鏡盒LS12的載荷支撐在透鏡盒LSll上。再者,在圖6中,雖然只在彎曲部的一側(cè)展示了一對(duì)永久磁鐵126A、126B,但當(dāng)然在相反一側(cè)也設(shè)有同樣的永久磁鐵126AU26B和調(diào)整機(jī)構(gòu)部127。調(diào)整機(jī)構(gòu)部127是用于調(diào)整一對(duì)永久磁鐵126AU26B的間隙間隔,從而使透鏡盒LS12的載荷盡量不作用在彎曲件100A (100B、100C也同樣)的中間部分的彎曲部上的部件,例如由使用了錐形凸輪等的簡(jiǎn)單的Z平移機(jī)構(gòu)構(gòu)成。該調(diào)整機(jī)構(gòu)部127,為了應(yīng)對(duì)永久磁鐵126的由老化造成的減磁,在曝光裝置的定期維護(hù)時(shí),在縮小一對(duì)永久磁鐵126AU26B的間隙間隔的情況下也被利用。通過這樣的自重消除機(jī)構(gòu),可以將各彎曲件100A、100B、100C保持在沒有機(jī)械地變形的、接近中立的狀態(tài),同時(shí)可以降低各彎曲件單體的剛性,因此透鏡保持部MLM便用極 低的剛性懸架在鏡筒PLB的最下端,前透鏡元件G12應(yīng)該吸收或減少來自于襯底W側(cè)的振動(dòng)的傳遞,并可以仿照液浸區(qū)域AR2的動(dòng)作而微動(dòng)。再者,在圖6中利用一對(duì)永久磁鐵的磁吸引力進(jìn)行自重消除,但只要是以非接觸的方式產(chǎn)生力的材料即可,可以使用永久磁鐵和鐵片的組合或電磁鐵和鐵片(或磁鐵)的組合。另外作為彎曲件,在此如圖6那樣加工并制作了 H型的部件,也可以是以能夠得到同樣的自由度和剛性的方式將多枚薄的板彈簧組合在一起的部件??墒?,由于通過彎曲件100A 100C,投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前透鏡元件G12便自由地移動(dòng),因此存在與之相伴的投影像的質(zhì)(倍率、歪曲像差、彗形像差、灰分等)發(fā)生變化的情況,因此必須實(shí)時(shí)地控制圖4中的分別驅(qū)動(dòng)透鏡元件G3、G4、G6的驅(qū)動(dòng)器AC1、AC2、AC3來補(bǔ)償像質(zhì)劣化。圖8,是適用于圖I 圖7所示的裝置的控制系統(tǒng)的概略的框圖。在圖8中,中間掩模R通過真空吸附或機(jī)械夾持機(jī)構(gòu)以大致垂直于光軸AX的方式保持在中間掩模支架RH上,中間掩模支架RH經(jīng)由3個(gè)Z驅(qū)動(dòng)器150A、150B、150C (但是150C圖未示)設(shè)在當(dāng)掃描曝光時(shí)沿著規(guī)定的掃描方向高速移動(dòng)的中間掩模載物臺(tái)RST上。Z驅(qū)動(dòng)器150A、150B、150C由壓電元件和音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)構(gòu)成,響應(yīng)來自于中間掩模精密控制單元(像調(diào)整機(jī)構(gòu))204的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Ne,從而在使中間掩模支架RH整體沿著Z軸方向微小地平移移動(dòng)的同時(shí),使其向ΘΧ方向和θ Y方向微小傾斜。在掃描曝光中為了各種位置誤差修正和失真修正,實(shí)時(shí)地控制該中間掩模支架RH的微動(dòng),因此中間掩模支架RH為了謀求輕量化和高剛性化,在一部分上用包括石墨碳材料的結(jié)構(gòu)體的精密陶瓷材料制作。另外,圖4中所示的驅(qū)動(dòng)3個(gè)透鏡元件G3、G4、G6的驅(qū)動(dòng)器AC1、AC2、AC3,可以分別響應(yīng)來自于透鏡控制單元(像調(diào)整機(jī)構(gòu))202的驅(qū)動(dòng)信號(hào)K1、K2、K3而相互獨(dú)立地控制,但在各驅(qū)動(dòng)器AC1、AC2、AC3內(nèi)設(shè)有計(jì)測(cè)驅(qū)動(dòng)量的全息編碼器或電容式傳感器等,來自于這些計(jì)測(cè)儀器的信號(hào)作為反饋信號(hào)輸入到透鏡控制單元202。然后,在透鏡保持部MLM內(nèi)的各彎曲件100A、100B、100C (但是100C圖未示)的附近,設(shè)有用于計(jì)測(cè)該部位的透鏡盒LS12的上面的高度變化的間隙傳感器(第I檢測(cè)器)130A、130B、130C (但是130C圖未示)。間隙傳感器130A、130B、130C安裝在鏡筒PLB的透鏡盒LSll上,可以計(jì)測(cè)相對(duì)于透鏡盒LSll的透鏡盒LS12的距離變化。來自于各傳感器130AU30BU30C的計(jì)測(cè)信號(hào)S0a、S0b、S0c (但是SOc圖未示)被讀取到傳感器單元200內(nèi),并實(shí)時(shí)地檢測(cè)以固定在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PLB側(cè)的透鏡盒LSlI為基準(zhǔn)的透鏡盒LS12的姿勢(shì)變化(Z位置變化、ΘΧ方向和Θ Y方向的傾斜變化),即鏡筒PLB和透鏡盒LS12的位置關(guān)系。在此,由于鏡筒PLB保持光學(xué)組MPL,透鏡盒LS12保持透鏡元件G12,因此傳感器單元200,可以根據(jù)間隙傳感器130A 130C的檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)光學(xué)組MPL和透鏡元件G12(透鏡元件G12的下面G12b)的位置關(guān)系。S卩,檢測(cè)鏡筒PLB和透鏡盒LS12的位置關(guān)系,與檢測(cè)光學(xué)組MPL和透鏡元件G12的位置關(guān)系在實(shí)際上是相同的,傳感器單元200,通過用間隙傳感器130A、130B、130C檢測(cè)鏡筒PLB和透鏡盒LS12的位置關(guān)系,就可以求出光學(xué)組MPL和透鏡元件G12的位置關(guān)系。再者,也可以光學(xué)地進(jìn)行鏡筒PLB和透鏡盒LS12的位置關(guān)系的檢測(cè)。進(jìn)而,在透鏡盒LS12的下面的透鏡元件G12附近,安裝有大于等于3個(gè)的計(jì)測(cè)到襯底W的表面(曝光面)的距離變化,即液浸區(qū)域AR2的厚度變化的間隙傳感器(第2檢測(cè)器)132A、132B、132C、…,它們的計(jì)測(cè)信號(hào)S2a、S2b、…也被讀取到傳感器單元200內(nèi),并實(shí)時(shí)地檢測(cè)透鏡元件G12的下面G12b和襯底W的表面的平行度(相對(duì)的傾斜的方向和量) 和間隔的變化。在此,由于間隙傳感器132A、132B、132C、…被安裝在保持透鏡元件G12的透鏡盒LS12上,因此傳感器單元200,可以根據(jù)間隙傳感器132A、132B、132C、…的檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)透鏡元件G12和襯底W的表面的位置關(guān)系。即,檢測(cè)透鏡盒LS12和襯底W的表面的位置關(guān)系,與檢測(cè)透鏡元件G12和襯底W的表面的位置關(guān)系在實(shí)際上是相同的,傳感器單元200,通過用間隙傳感器132A、132B、132C、…檢測(cè)透鏡盒LS12和襯底W的表面的位置關(guān)系,就可以求出透鏡元件G12和襯底W的表面的位置關(guān)系。再者,也可以光學(xué)地檢測(cè)透鏡盒LS12和襯底W的表面的位置關(guān)系。用該傳感器單元200計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)信息CS,被實(shí)時(shí)地輸送給之前的透鏡控制單元202和中間掩模精密控制單元204。透鏡控制單元202,為了根據(jù)該計(jì)測(cè)信息CS,修正按照前透鏡元件G12的位置和姿勢(shì)的變化而派生的各種像差成分的誤差,即,為了補(bǔ)償相對(duì)于鏡筒PLB的透鏡盒LS12的變動(dòng)、或相對(duì)于襯底W的表面的透鏡盒LS12的變動(dòng),實(shí)時(shí)地向給各驅(qū)動(dòng)器AC1、AC2、AC3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Kl、K2、K3附加偏置成分,并調(diào)整投影在襯底W上的圖形的像。在此,由于相對(duì)于鏡筒PLB的透鏡盒LS12的位置關(guān)系的變動(dòng),與相對(duì)于光學(xué)組MPL的透鏡元件G12的位置關(guān)系的變動(dòng)在實(shí)際上是相同的,因此透鏡控制單元202,可以根據(jù)傳感器單元200的計(jì)測(cè)信息CS,補(bǔ)償相對(duì)于光學(xué)組MPL的透鏡元件G12的變動(dòng)。同樣地,由于相對(duì)于襯底W的表面的透鏡盒LS12的位置關(guān)系的變動(dòng),與相對(duì)于襯底W的表面的透鏡元件G12的位置關(guān)系的變動(dòng)在實(shí)際上是相同的,因此透鏡控制單元202,可以根據(jù)傳感器單元200的計(jì)測(cè)信息CS,補(bǔ)償相對(duì)于襯底W的表面的透鏡元件G12的變動(dòng)。同樣地,中間掩模精密控制單元204,為了修正按照透鏡元件G12的位置和姿勢(shì)的變化而派生的各種像差成分的誤差,可以根據(jù)計(jì)測(cè)信息CS,實(shí)時(shí)地向給控制中間掩模支架RH (中間掩模R)的Z位置和傾斜的各Z驅(qū)動(dòng)器150A、150B、150C的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc附加偏置成分。再者,在此,雖然同時(shí)進(jìn)行中間掩模R的位置姿勢(shì)修正和之前的透鏡元件G3、G4、G6的位置姿勢(shì)修正,但也不一定必須全部同時(shí)進(jìn)行,可以根據(jù)前透鏡元件G12的運(yùn)動(dòng)的種類,即是單純的Z位置的變化、傾斜的變化、或是這2個(gè)的復(fù)合的變化,適當(dāng)有選擇地進(jìn)行。圖9,是展示透鏡保持部MLM的其他的實(shí)施形態(tài)的部分剖面圖,在此,前透鏡元件G12的上面G12a形成為以光軸AX上的點(diǎn)Cp為曲率中心的凸球面狀,下面G12b形成為平坦面。另外,在前透鏡元件G12的下端部形成有與下面G12b相連的凸緣部F12b,將形成在襯底W的表面和下面G12b之間的液浸區(qū)域AR2的面積擴(kuò)大到比參照之前的圖5說明的實(shí)施形態(tài)寬,并提高液體LQ的液流的均勻化。透鏡元件G12的上側(cè)的凸緣F12,被可調(diào)整地剛性地支撐在環(huán)狀的透鏡盒LS12a上。另外,在透鏡盒LS12a的外周,以環(huán)形狀形成有以點(diǎn)Cp為中心的凸球面座Asa,進(jìn)而,在透鏡盒LS12a的外側(cè),設(shè)有形成有與凸球面座Asa大致相同曲率半徑的凹球面座的環(huán)狀的第2透鏡盒LS12b。在彼此相對(duì)的透鏡盒LS12a的凸球面座Asa和第2透鏡盒LS12b的凹球面座之間,形成有真空預(yù)負(fù)荷型或磁預(yù)負(fù)荷型的空氣軸承。在第2透鏡盒LS12b的外周,在圓周上的多個(gè)部位上固定有沿著上下隔開規(guī)定間隔地配置的永久磁鐵Mgl、Mg3的組。并且,由磁鐵Mgl、Mg3、和以配置在該磁鐵Mgl、Mg3的組的空隙內(nèi)的方式固定在外鏡筒LB3的內(nèi)側(cè)的永久磁鐵Mg2,構(gòu)成自重消除機(jī)構(gòu)。并且,在 第2透鏡盒LS12b的下面端部和外鏡筒LB3之間,在沿著以光軸AX為中心的圓周的多個(gè)部位上設(shè)有板彈簧狀的彎曲件100AU00B、…。該板彈簧狀彎曲件100AU00B、…,以Z軸方向的剛性變得極小、橫向(XY方向)的剛性變大的方式制作,并使第2透鏡盒LS12b和透鏡盒LS12a —體地沿著Z軸方向微動(dòng)。根據(jù)以上的構(gòu)成,由于透鏡盒LS12a相對(duì)于第2透鏡盒LS12b只被球面座的預(yù)負(fù)荷型空氣軸承約束,因此能夠以點(diǎn)Cp為中心而自由地微小傾斜。即,即便前透鏡元件G12從中立位置傾斜,其上面G12a的凸球面和透鏡元件Gll (參照凸5等)的下面的凹球面的間隔,也以在球面上的同樣的徑位置上都是恒定的方式被維持。但是,只有當(dāng)透鏡盒LS12a和第2透鏡盒LS12b —體地沿著上下微動(dòng)時(shí),上面G12a的凸球面和透鏡元件Gll的下面的凹球面的間隔整體地變化。因此,由前透鏡元件G12的運(yùn)動(dòng)派生的各種像差,可以限制在特定的種類,并具有可以通過參照?qǐng)D8說明的透鏡控制單元202和中間掩模精密控制單元204縮小向透鏡元件G3、G4、G6和中間掩模支架RH的姿勢(shì)附加修正的量,或使其減少要修正姿勢(shì)的要件的優(yōu)點(diǎn)。再者,在上述各實(shí)施形態(tài)中,通過將在投影光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)以自我完成地不引起投影像質(zhì)的劣化的方式進(jìn)行補(bǔ)償,或者使中間掩模R的位置沿著光軸AX的方向Z平移微動(dòng)、或稍微傾斜的方式并用,來調(diào)整投影在襯底W上的圖形的像,但在投影曝光時(shí)使用具有準(zhǔn)分子激光器或F2激光器等波長(zhǎng)調(diào)諧機(jī)構(gòu)的光源裝置的情況下,通過使中間掩模R的照明光的中心波長(zhǎng)稍微偏移,就可以補(bǔ)償襯底W上的投影像質(zhì)的劣化,這時(shí),就完全不需要透鏡元件G3、G4、G6的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng),或者只輔助地需要只有所限的透鏡元件的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)。再者,在上述實(shí)施形態(tài)中,透鏡盒LS12只保持I個(gè)透鏡元件G12,但也可以是保持多個(gè)光學(xué)元件(光學(xué)組)的構(gòu)成。另外,在上述的實(shí)施形態(tài)中,將投影光學(xué)系統(tǒng)PL分成光學(xué)部件G12,和中間掩模R與光學(xué)部件G12之間的光學(xué)組MPL這兩群,但也可以分離成大于等于三群。這時(shí),也可以檢測(cè)光學(xué)部件G12,和相對(duì)于該光學(xué)部件G12不相鄰的群的位置關(guān)系,或進(jìn)行位置變動(dòng)的補(bǔ)
\-ZX O在本實(shí)施形態(tài)中,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端安裝有透鏡元件G12,但作為安裝在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端的光學(xué)元件,也可以是用于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性,例如像差(球面像差、彗形像差等)的調(diào)整的光學(xué)板?;蛘咭部梢允强梢酝高^曝光光的平行平面板。在上述各實(shí)施形態(tài)中,上述噴嘴的形狀沒有特別地限定,例如可以是對(duì)于投影區(qū)域ARl的長(zhǎng)邊用2對(duì)噴嘴進(jìn)行液體LQ的供給或回收。再者,這時(shí),為了無論從+X方向、或一 X方向的哪一個(gè)方向都可以進(jìn)行液體LQ的供給以及回收,最好供給噴嘴和回收噴嘴沿著上下并列地配置。第2實(shí)施例進(jìn)一步參照
本發(fā)明的曝光裝置。圖10是展示本發(fā)明的曝光裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的概略構(gòu)成圖。在圖10中,曝光裝置EX,具備支撐掩模M的掩模載物臺(tái)MST,支撐襯底W的襯底載物臺(tái)PST,用曝光光EL照明支撐在掩模載物臺(tái)MST上的掩模M的照明光學(xué)系統(tǒng)IL,將用曝 光光EL照明的掩模M的圖形像投影曝光在支撐在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W上的投影光學(xué)系統(tǒng)PL,和統(tǒng)一控制曝光裝置EX整體的動(dòng)作的控制裝置C0NT。本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX,是為了實(shí)際上縮短曝光波長(zhǎng)而提高析像度,同時(shí)實(shí)際上擴(kuò)大焦深,而適用了液浸法的液浸曝光裝置,具備向襯底W上供給液體LQ的液體供給機(jī)構(gòu)310,和回收襯底W上的液體LQ的液體回收機(jī)構(gòu)320。曝光裝置EX,至少在將掩模M的圖形像轉(zhuǎn)印到襯底W上的期間內(nèi),由從液體供給機(jī)構(gòu)310供給的液體LQ,在包括投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301的、襯底W上的一部分上,局部地形成比投影區(qū)域ARl大并且比襯底W小的液浸區(qū)域AR302。具體地說,曝光裝置EX,采用在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)冉K端部的光學(xué)元件302F,和配置在該像面?zhèn)鹊囊r底W表面之間填滿液體LQ的局部液浸方式,并通過將經(jīng)由該投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間的液體LQ以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL后通過了掩模M的曝光光EL照射在襯底W上的方式,將掩模M的圖形投影曝光在襯底W上。在本實(shí)施形態(tài)中,以作為曝光裝置EX,使用一面將掩模M和襯底W彼此同步移動(dòng),例如向彼此不同的方向(反方向)移動(dòng),一面將形成在掩模M上的圖形曝光在襯底W上的掃描型曝光裝置(所謂掃描步進(jìn)曝光裝置)的情況為例來說明。在以下的說明中,將與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX相一致的方向設(shè)為Z軸方向,在垂直于Z軸方向的平面內(nèi)將掩模M和襯底W的同步移動(dòng)方向(掃描方向)設(shè)為X軸方向,將垂直于Z軸方向以及X軸方向的方向(非掃描方向)設(shè)為Y軸方向。另外,將X軸、Y軸、以及Z軸周圍的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為ΘΧ、ΘΥ、以及ΘΖ方向。照明光學(xué)系統(tǒng)IL,是用曝光光EL照明支撐在掩模載物臺(tái)MST上的掩模M的部件,具有曝光用光源,將從曝光用光源射出的光束的照度均勻化的光學(xué)積分器,將來自于光學(xué)積分器的曝光光EL聚光的聚光透鏡、中繼透鏡系統(tǒng),將由曝光光EL產(chǎn)生的掩模M上的照明區(qū)域設(shè)定為狹縫狀的可變視場(chǎng)光闌等。掩模M上的規(guī)定的照明區(qū)域通過照明光學(xué)系統(tǒng)IL用均勻的照度分布的曝光光EL照明。作為從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光光EL,例如采用從水銀燈射出的紫外域的亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等遠(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)等真空紫外光(VUV光)等。在本實(shí)施形態(tài)中,采用ArF準(zhǔn)分子激光器光。在本實(shí)施形態(tài)中,在液體LQ上采用純水。純水不只可以透過ArF準(zhǔn)分子激光器光,還可以透過例如從水銀燈射出的紫外域的亮線(g線、h線、i線)以及KrF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)248nm)等遠(yuǎn)紫外光(DUV光)。
掩模載物臺(tái)MST,可以保持并移動(dòng)掩模M,例如用真空吸附(或靜電吸附)固定掩模M0掩模載物臺(tái)MST,通過包括直線電動(dòng)機(jī)等的掩模載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD,可以在垂直于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的平面內(nèi),即在XY平面內(nèi)進(jìn)行二維移動(dòng)以及可以沿著Θ Z方向稍微旋轉(zhuǎn)。并且,掩模載物臺(tái)MST,可以沿著X軸方向以指定的掃描速度移動(dòng),并具有掩模M的整面至少可以橫切投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的量的X軸方向的移動(dòng)行程。在掩模載物臺(tái)MST上設(shè)有移動(dòng)鏡331。另外,在與移動(dòng)鏡331相對(duì)的位置上設(shè)有激光干涉儀332。掩模載物臺(tái)MST上的掩模M的二維方向的位置、以及Θ Z方向的旋轉(zhuǎn)角(根據(jù)情況也包括ΘΧ、ΘΥ方向的旋轉(zhuǎn)角),通過激光干涉儀332用實(shí)時(shí)計(jì)測(cè),并將計(jì)測(cè)結(jié)果輸出給控制裝置C0NT。控制裝置C0NT,通過根據(jù)激光干涉儀332的計(jì)測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)掩模載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置MSTD的方式,控制支撐在掩模載物臺(tái)MST上的掩模M的位置。投影光學(xué)系統(tǒng)PL,是用規(guī)定的投影倍率β將掩模M的圖形投影曝光在襯底W上的部件,由包括設(shè)在襯底W側(cè)的前端部上的光學(xué)元件(光學(xué)部件、透鏡)302F的多個(gè)光學(xué)元件 302 (302Α 302F)構(gòu)成,這些光學(xué)元件302Α 302F由鏡筒PK保持。在本實(shí)施形態(tài)中,投影光學(xué)系統(tǒng)PL,是投影倍率β例如為1/4或1/5的縮小系統(tǒng)。再者,投影光學(xué)系統(tǒng)PL也可以是等倍系統(tǒng)以及放大系統(tǒng)的任意一種。本實(shí)施形態(tài)的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端部的光學(xué)兀件302F從鏡筒PK露出,與液浸區(qū)域AR302的液體LQ接觸。在多個(gè)光學(xué)元件302Α 302F中至少光學(xué)元件302F由螢石(氟化鈣)形成。由于螢石表面,或者附著了 MgF2、A1203、SiO2等的表面與水的親和性較高,因此可以使液體LQ緊貼在光學(xué)元件302F的液體接觸面2S的大致整面上。即,在本實(shí)施形態(tài)中,由于供給與光學(xué)元件302F的液體接觸面302S的親和性較高的液體(水)LQ,因此光學(xué)元件302F的液體接觸面302S和液體LQ的緊貼性較高,能夠用液體LQ可靠地填滿光學(xué)元件302F和襯底W之間的光路。再者,光學(xué)元件302F,也可以是與水的親和性較高的石英。另外,也可以在光學(xué)元件302F的液體接觸面302S上實(shí)施親水化(親液化)處理,從而進(jìn)一步提高與液體LQ的親和性。投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的內(nèi)部空間略微封閉,由氣體置換裝置303維持規(guī)定的氣體環(huán)境。氣體置換裝置303,通過在經(jīng)由配管303A向鏡筒PK內(nèi)部供給規(guī)定的氣體的同時(shí),經(jīng)由配管303B回收鏡筒PK內(nèi)部的氣體的方式,將鏡筒PK內(nèi)部維持在規(guī)定的氣體環(huán)境。在本實(shí)施形態(tài)中,鏡筒PK內(nèi)部,填滿氦、氬、氮等惰性氣體。當(dāng)曝光光是真空紫外光時(shí),如果在作為曝光光EL通過的空間的光路空間內(nèi),存在氧分子、水分子、二氧化碳分子、有機(jī)物等這種對(duì)該波長(zhǎng)區(qū)域的光具有較強(qiáng)的吸收特性的物質(zhì),即吸光物質(zhì),則曝光光EL被吸光物質(zhì)吸收,不能用足夠的光強(qiáng)度到達(dá)襯底W上??墒?,通過略微封閉作為曝光光EL通過的光路空間的鏡筒PK內(nèi)部,從而遮斷來自于外部的吸光物質(zhì)的流入,同時(shí)用惰性氣體填滿該鏡筒PK內(nèi)部,就可以使曝光光EL以足夠的光強(qiáng)度到達(dá)襯底W。再者,氣體置換裝置303,除了惰性氣體之外,還可以供給干燥空氣。另外,鏡筒PK也可以是將多個(gè)分割鏡筒(輔助筒)組合在一起的構(gòu)成。另外,在構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的多個(gè)光學(xué)元件302A 302F中,與液體LQ接觸的光學(xué)元件302F,也可以由與保持其他的光學(xué)元件302A 302E的鏡筒(鏡筒主體)PK不同的保持部件(透鏡盒)保持。這時(shí),鏡筒主體PK和透鏡盒,也可以如第I實(shí)施例說明的那樣彎曲件100A 100C用規(guī)定的連結(jié)機(jī)構(gòu)連結(jié)在一起。
襯底載物臺(tái)PST,可以保持并移動(dòng)襯底W,包括XY載物臺(tái)351,和搭載在XY載物臺(tái)351上的Z傾斜載物臺(tái)352而構(gòu)成。XY載物臺(tái)351,經(jīng)由圖未示的非接觸軸承即氣體軸承(空氣軸承)被非接觸支撐在載物臺(tái)底座SB的上面的上方。XY載物臺(tái)351 (襯底載物臺(tái)PST)在相對(duì)于載物臺(tái)底座SB的上面被非接觸支撐的狀態(tài)下,通過包括直線電動(dòng)機(jī)等的襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD,可以在垂直于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的平面內(nèi),即在XY平面內(nèi)進(jìn)行二維移動(dòng)以及可以沿著Θ Z方向進(jìn)行微小旋轉(zhuǎn)。在該XY載物臺(tái)351上搭載有Z傾斜載物臺(tái)352,經(jīng)由圖未示的襯底支架利用例如真空吸附等將襯底W保持在Z傾斜載物臺(tái)352上。Z傾斜載物臺(tái)352,以可以沿著Z軸方向、θ X方向、以及Θ Y方向移動(dòng)的方式設(shè)置。襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD由控制裝置CONT控制。在襯底載物臺(tái)PST (Z傾斜載物臺(tái)352)上設(shè)有移動(dòng)鏡333。另外,在與移動(dòng)鏡333相對(duì)的位置上設(shè)有激光干涉儀334。襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的二維方向的位置、以及旋轉(zhuǎn)角通過激光干涉儀334用實(shí)時(shí)計(jì)測(cè),并將計(jì)測(cè)結(jié)果輸出給控制裝置C0NT??刂蒲b置CONT通過根據(jù)激光干涉儀334的計(jì)測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)包括直線電動(dòng)機(jī)等的襯底載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置PSTD 的方式,進(jìn)行支撐在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的定位。另外,曝光裝置EX,具備檢測(cè)支撐在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的表面的位置的圖未示的調(diào)焦·調(diào)平檢測(cè)系統(tǒng)。再者,作為調(diào)焦·調(diào)平檢測(cè)系統(tǒng)80的構(gòu)成,例如可以采用特開平8 - 37149號(hào)公報(bào)所公開的構(gòu)成。調(diào)焦 調(diào)平檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果輸出給控制裝置C0NT??刂蒲b置CONT可以根據(jù)調(diào)焦 調(diào)平檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)襯底W表面的Z軸方向的位置信息、以及襯底W的θ X以及Θ Y方向的傾斜信息。Z傾斜載物臺(tái)352,控制襯底W的聚焦位置以及傾斜角,然后用自動(dòng)調(diào)焦方式、以及自動(dòng)調(diào)平方式使襯底W的表面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面相吻合,XY載物臺(tái)352進(jìn)行襯底W的X軸方向以及Y軸方向的定位。再者,當(dāng)然也可以將Z傾斜載物臺(tái)和XY載物臺(tái)一體地設(shè)置。另外,在襯底載物臺(tái)PST (Z傾斜載物臺(tái)352)上,以包圍保持在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的方式設(shè)有板部件356。板部件356是環(huán)狀部件,配置在襯底W的外側(cè)。板部件356,具有與保持在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的表面大致同一高度(同一平面)的平坦面(平坦部)357。平坦面357,配置在保持在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的外側(cè)的周圍。板部件356,例如由聚四氟乙烯(特氟龍(登錄商標(biāo)))等具有疏液性的材料形成。因此,平坦面357具有疏液性。再者,例如還可以用規(guī)定的金屬等形成板部件356,并通過至少對(duì)該金屬制的板部件356的平坦面357實(shí)施疏液處理,使平坦面357具有疏液性。作為板部件356 (平坦面357)的疏液處理,例如,涂覆聚四氟乙烯等氟類樹脂材料、丙烯類樹脂材料、硅類樹脂材料等疏液性材料,或者貼附由所述疏液性材料制成的薄膜。另外,用于表面處理的膜,既可以是單層膜,也可以是由多層構(gòu)成的膜。作為用于使其具有疏液性的疏液性材料,可以采用對(duì)于液體LQ具有非溶解性的材料。另外,作為疏液性材料的涂覆區(qū)域,既可以對(duì)板部件356的表面全域進(jìn)行涂覆,也可以只對(duì)例如平坦面357等需要疏液性的一部分的區(qū)域進(jìn)行涂覆。由于在襯底W的周圍設(shè)有具有與襯底W表面大致同一平面的平坦面357的板部件356,因此即便在將襯底W的邊緣區(qū)域E液浸曝光時(shí),由于在襯底W的邊緣部的外側(cè)基本沒有階梯部,因此可以將液體LQ保持在投影光學(xué)系統(tǒng)PL之下,并在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)攘己玫匦纬梢航^(qū)域AR302。另外,通過使平坦面357具有疏液性,可以抑制液體LQ向液浸曝光中的襯底W外側(cè)(平坦面357外側(cè))流出,另外即便在液浸曝光后,也可以順利地回收液體LQ,從而可以防止液體LQ殘留在平坦面357上。液體供給機(jī)構(gòu)310,是用于向投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)裙┙o規(guī)定的液體LQ的部件,具備可以送出液體LQ的液體供給部311,和將其一端部連接在液體供給部311上的供給管312(312A、312B)。液體供給部311,具備收容液體LQ的容器、以及加壓泵等。當(dāng)在襯底W上形成液浸區(qū)域AR302時(shí),液體供給機(jī)構(gòu)310向襯底W上供給液體LQ。液體回收機(jī)構(gòu)320,是用于回收投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊囊后wLQ的部件,具備可以回收液體LQ的液體回收部321,和將其一端部連接在液體回收部321上的回收管322(322A、322B)。液體回收部321具備例如真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)、將回收的液體LQ和氣體分離的氣液分離器、以及收容回收的液體LQ的容器等。再者,作為真空系統(tǒng),也可以不在曝光裝置EX上設(shè)置真空泵,而使用配置曝光裝置的工廠的真空系統(tǒng)。為了在襯底W上形成液浸區(qū)域AR302,液體回收機(jī)構(gòu)320定量回收由液體供給機(jī)構(gòu)310供給的襯底W上的液 體LQ。在構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的多個(gè)光學(xué)元件302A 302F中,在與液體LQ接觸的光學(xué)元件302F的附近配置有流路形成部件370。流路形成部件370,是在襯底W (襯底載物臺(tái)PST)的上方,以包圍光學(xué)元件302F的側(cè)面302T的方式設(shè)置的環(huán)狀部件。流路形成部件370,可以由例如鋁、鈦、不銹鋼、硬鋁、以及含有它們的合金形成?;蛘?,流路形成部件370,也可以由玻璃(石英)等具有光透過性的透明部件(光學(xué)部件)構(gòu)成。流路形成部件370,設(shè)在襯底W (襯底載物臺(tái)PST)的上方,具備以與該襯底W表面相對(duì)的方式配置的液體供給口 313 (313A、313B)。在本實(shí)施形態(tài)中,流路形成部件370具有2個(gè)液體供給口 313A、313B。液體供給口 313A、313B設(shè)在流路形成部件370的下面370S上。另外,流路形成部件370,在其內(nèi)部具有與液體供給口 313 (313A、313B)相對(duì)應(yīng)的供給流路314 (314A、314B)。供給流路314A、314B的一端部經(jīng)由供給管312A、312B分別連接在供給部311上,另一端部分別連接在液體供給口 313A、313B上。在供給管312A、312B的中途,分別設(shè)有控制從液體供給部311送出的、相對(duì)于各個(gè)液體供給口 313A、313B的每個(gè)單位時(shí)間的液體供給量的、被稱為質(zhì)量流控制器的流量控制器316A、316B。由流量控制器316(316A、316B)進(jìn)行的液體供給量的控制,在控制裝置CONT的指令信號(hào)下進(jìn)行。進(jìn)而,流路形成部件370,設(shè)在襯底W (襯底載物臺(tái)PST)的上方,并具備以與該襯底W表面相對(duì)的方式配置的液體回收口 323。在本實(shí)施形態(tài)中,流路形成部件370具有2個(gè)液體回收口 323A、323B。液體回收口 323A、323B設(shè)在流路形成部件370的下面370S上。另外,流路形成部件370,在其內(nèi)部具有與液體回收口 323 (323A、323B)相對(duì)應(yīng)的回收流路324 (324A、324B)?;厥樟髀?24A、324B的一端部經(jīng)由回收管322A、322B分別連接在液體回收部321上,另一端部分別連接在液體回收口 323A、323B上。在本實(shí)施形態(tài)中,流路形成部件370,構(gòu)成液體供給機(jī)構(gòu)310以及液體回收機(jī)構(gòu)320各自的一部分。并且,構(gòu)成液體供給機(jī)構(gòu)310的液體供給口 313A、313B,設(shè)在夾住投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301的X軸方向兩側(cè)的各自的位置上,構(gòu)成液體回收機(jī)構(gòu)320的液體回收口 323A、323B,相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301設(shè)在液體供給機(jī)構(gòu)310的液體供給口 313A、313B的外側(cè)。液體供給部311以及流量控制器316的動(dòng)作,由控制裝置CONT控制。在向襯底W上供給液體LQ時(shí),控制裝置C0NT,由液體供給部311送出液體LQ,并經(jīng)由供給管312A、312B、以及供給流路314A、314B,由設(shè)在襯底W的上方的液體供給口 313A、313B向襯底W上供給液體LQ。這時(shí),液體供給口 313A、313B分別配置在夾住投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301的兩側(cè),經(jīng)由該液體供給口 313A、313B,可以從投影區(qū)域AR301的兩側(cè)供給液體LQ。另外,分別從液體供給口 313A、313B向襯底W上供給的液體LQ的每個(gè)單位時(shí)間的量,可以由分別設(shè)在供給管312A、312B上的流量控制器316A、316B單獨(dú)地控制。液體回收部321的液體回收動(dòng)作由控制裝置CONT控制??刂蒲b置C0NT,可以控制由液體回收部321進(jìn)行的每個(gè)單位時(shí)間的液體回收量。從設(shè)在襯底W的上方的液體回收口323A、323B回收的襯底W上的液體LQ,經(jīng)由流路形成部件370的回收流路324A、324B、以及 回收管322A、322B被回收到液體回收部321內(nèi)。再者,在本實(shí)施形態(tài)中,雖然供給管312A、312B連接在I個(gè)液體供給部311上,但也可以設(shè)置與供給管的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)(這里是2個(gè))液體供給部311,并將供給管312A、312B分別連接在所述多個(gè)液體供給部311上。另外,雖然回收管322A、322B連接在I個(gè)液體回收部321上,但也可以設(shè)置與回收管的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)(這里是2個(gè))液體回收部321,并將回收管322A、322B分別連接在所述多個(gè)液體回收部321上。投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件302F的液體接觸面302S、以及流路形成部件370的下面(液體接觸面)370S具有親液性(親水性)。在本實(shí)施形態(tài)中,對(duì)光學(xué)元件302F以及流路形成部件370的液體接觸面實(shí)施親液處理,通過該親液處理,光學(xué)元件302F以及流路形成部件370的液體接觸面變?yōu)橛H液性。換言之,與保持在襯底載物臺(tái)PST上的襯底W的被曝光面(表面)相對(duì)的部件的表面中,至少液體接觸面變?yōu)橛H液性。由于本實(shí)施形態(tài)中的液體LQ是極性較大的水,因此作為親液處理(親水處理),例如通過用乙醇等極性較大的分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)形成薄膜,付與該光學(xué)元件302F和流路形成部件370的液體接觸面以親水性。即,當(dāng)作為液體LQ使用水時(shí),最好是在所述液體接觸面上設(shè)置具有OH基等極性較大的分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的處理?;蛘?,也可以在所述液體接觸面上設(shè)置MgF2、Al203、Si02等親液性材料。再者,流路形成部件370的下面(面向襯底W側(cè)的面)370S也可以是大致的平坦面,還可以在流路形成部件370的下面370S中相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL比液體回收口 323(323A、323B)更靠近外側(cè)的區(qū)域上,設(shè)置相對(duì)于XY平面傾斜的面,具體地說是相對(duì)于投影區(qū)域AR301 (液浸區(qū)域AR302)以越靠近外側(cè)相對(duì)于襯底W的表面越遠(yuǎn)離(向上)的方式傾斜的、具有規(guī)定長(zhǎng)度的傾斜面(收集面)。這樣一來,即便隨著襯底W的移動(dòng),投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間的液體LQ向流路形成部件370的下面370S的外側(cè)流出,也被收集面捕捉,因此可以防止液體LQ的流出。在此,通過在收集面上實(shí)施親液處理而使其具有親液性,由于涂覆在襯底W的表面上的膜(光致抗蝕劑等感光材料膜、或反射防止膜或者從液體下保護(hù)感光材料的膜等)通常是疏液性(疏水性)的,因此流出到液體回收口 323的外側(cè)的液體LQ就被收集面捕捉。另外,雖然圖未示,但在襯底載物臺(tái)PST (Z傾斜載物臺(tái)352)上,在襯底W的周圍的板部件356的外側(cè)的規(guī)定位置上,配置有基準(zhǔn)部件。在基準(zhǔn)部件上,以規(guī)定的位置關(guān)系設(shè)有例如由具有特開平4 - 65603號(hào)公報(bào)所公開的構(gòu)成的襯底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)檢測(cè)的基準(zhǔn)標(biāo)志,和例如由具有特開平7 - 176468號(hào)公報(bào)所公開的構(gòu)成的掩模對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)的基準(zhǔn)標(biāo)志?;鶞?zhǔn)部件的上面大致呈平坦面,并設(shè)在與襯底W表面、板部件56的表面(平坦面)357大致同一高度(同一平面)。襯底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)在襯底載物臺(tái)PST的附近,也檢測(cè)襯底W上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志。另夕卜,掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)在掩模載物臺(tái)MST的附近,經(jīng)由掩模M和投影光學(xué)系統(tǒng)PL檢測(cè)襯底載物臺(tái)PST (Z傾斜載物臺(tái)352)上的基準(zhǔn)標(biāo)志。另外,在Z傾斜載物臺(tái)352 (襯底載物臺(tái)PST)上,在板部件356的外側(cè)的規(guī)定位置上,作為光學(xué)傳感器配置有例如特開昭57 - 117238號(hào)公報(bào)所公開的照度不勻傳感器。照度不勻傳感器具備平面看呈矩形的上板。上板的上面大致呈平坦面,并設(shè)在與襯底W表面、板部件356的表面(平坦面)357大致同一高度(同一平面)。在上板的上面,設(shè)有可以通過光的銷孔部。在上面之中,除了銷孔部以外用鉻等遮光性材料覆蓋。另外,在Z傾斜載物臺(tái)352 (襯底載物臺(tái)PST)上,在板部件356的外側(cè)的規(guī)定位置 上,作為光學(xué)傳感器設(shè)有例如特開2002 — 14005號(hào)公報(bào)所公開的空間像計(jì)測(cè)傳感器??臻g像計(jì)測(cè)傳感器具備平面看呈矩形的上板。上板的上面大致呈平坦面,也可以作為調(diào)焦·調(diào)平檢測(cè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)面使用。并且,上板的上面設(shè)在與襯底W表面、板部件356的表面(平坦面)357大致同一高度(同一平面)。在上板的上面,設(shè)有可以通過光的銷孔部。上面之中,除了銷孔部以外用鉻等遮光性材料覆蓋。另外,在Z傾斜載物臺(tái)352 (襯底載物臺(tái)PST)上,還設(shè)有例如特開平11 一 16816號(hào)公報(bào)所公開的照射量傳感器(照度傳感器),該照射量傳感器的上板的上面設(shè)在與襯底W表面和板部件356的表面(平坦面)357大致同一高度(同一平面)。本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX,是一面將掩模M和襯底W沿著X軸方向(掃描方向)移動(dòng),一面將掩模M的圖形像投影曝光在襯底W上的裝置,在掃描曝光時(shí),經(jīng)由液浸區(qū)域AR2的液體LQ以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL將掩模M的一部分的圖形像投影在投影區(qū)域ARl上,掩模M沿著一 X方向(或+ X方向)以速度V移動(dòng),與之同步,襯底W相對(duì)于投影區(qū)域ARl沿著+X方向(或一 X方向)以速度β ·ν (β為投影倍率)移動(dòng)。并且,在襯底W上設(shè)定多個(gè)拍攝區(qū)域,在對(duì)I個(gè)拍攝區(qū)域的曝光結(jié)束后,利用襯底W的步進(jìn)移動(dòng),下一個(gè)拍攝區(qū)域移動(dòng)到掃描開始位置,以下,一面用步進(jìn)/掃描方式移動(dòng)襯底W,一面順次進(jìn)行對(duì)各拍攝區(qū)域的掃描曝光處理。圖11是展示液體供給口 313以及液體回收口 323和投影區(qū)域AR301的位置關(guān)系的平面圖。如圖11所示,投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR1,設(shè)定為以Y軸方向?yàn)殚L(zhǎng)邊方向,以X軸方向?yàn)槎踢叿较虻钠矫婵淳匦巍R后w供給口 313Α、313Β,對(duì)于X軸方向(掃描方向),分別設(shè)在夾住投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301的兩側(cè)。具體地說,液體供給口 313Α,在流路形成部件370的下面370S之中,相對(duì)于投影區(qū)域AR301設(shè)在掃描方向一方側(cè)(—X側(cè)),液體供給口 313Β設(shè)在另一方偵W+X側(cè))。即液體供給口 313Α、313Β設(shè)在投影區(qū)域AR301的附近,關(guān)于掃描方向(X軸方向)以?shī)A住投影區(qū)域ARl的方式設(shè)在其兩側(cè)。液體供給口 313Α、313Β分別形成為沿著Y軸方向延伸的平面看大致2字狀(圓弧狀)的狹縫狀。并且,液體供給口 313Α、313Β的Y軸方向的長(zhǎng)度,至少比投影區(qū)域AR301的Y軸方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。液體供給口 313Α、313Β,至少以包圍投影區(qū)域AR301的方式設(shè)置。液體供給機(jī)構(gòu)310,可以經(jīng)由液體供給口 313Α、313Β同時(shí)在投影區(qū)域ARl的兩側(cè)供給液體LQ。
液體回收口 323A、323B,設(shè)在比液體供給機(jī)構(gòu)310的液體供給口 313A、313B相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301更靠近外側(cè),對(duì)于X軸方向(掃描方向),分別設(shè)在夾住投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301的兩側(cè)。具體地說,液體回收口 323A,在流路形成部件370的下面370S之中,相對(duì)于投影區(qū)域AR301設(shè)在掃描方向一方側(cè)(一 X側(cè)),液體回收口 323B設(shè)在另一方側(cè)(+X側(cè))。液體回收口 323A、323B分別形成為沿著Y軸方向延伸的平面看大致-字狀(圓弧狀)的狹縫狀。液體回收口 323A、323B,以包圍投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR301、以及液體供給口 313A、313B的方式設(shè)置。并且,填滿液體LQ的液浸區(qū)域AR302,以包括投影區(qū)域AR301的方式局部地形成在實(shí)際上用2個(gè)液體回收口 323A、323B圍成的區(qū)域內(nèi),并且也是襯底W上的一部分上。再者,液浸區(qū)域AR302只要至少覆蓋投影區(qū)域AR301即可,不一定用2個(gè)液體回收口 323A、323B圍成的區(qū)域整體都是液浸區(qū)域。再者,雖然是液體供給口 313在投影區(qū)域AR301的兩側(cè)各設(shè)置I個(gè)的構(gòu)成,但也可 以分割成多個(gè),其數(shù)量是任意的。同樣地,液體回收口 323也可以分割成多個(gè)。另外,雖然設(shè)在投影區(qū)域AR301的兩側(cè)的液體供給口 313各自形成為彼此大致相同的大小(長(zhǎng)度),但也可以是彼此不同的大小。同樣地,分別設(shè)在投影區(qū)域AR301的兩側(cè)的液體回收口 323也可以是彼此不同的大小。另外,供給口 313的狹縫寬度和回收口 323的狹縫寬度既可以是相同的,也可以使回收口 323的狹縫寬度大于供給口 313的狹縫寬度,相反也可以使回收口323的狹縫寬度小于供給口 313的狹縫寬度。圖12是流路形成部件370附近的放大剖面圖。如圖12所示,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件302F的側(cè)面302T和流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T之間設(shè)有間隙G301。間隙G301,是為了將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件302F和流路形成部件370振動(dòng)地分離而設(shè)置的。間隙G301例如設(shè)定為3 IOmm左右。另外,包括流路形成部件370的液體供給機(jī)構(gòu)310以及液體回收機(jī)構(gòu)320,和投影光學(xué)系統(tǒng)PL,分別由不同的支撐機(jī)構(gòu)支撐,并被振動(dòng)地分離。由此,防止在包括流路形成部件370的液體供給機(jī)構(gòu)310以及液體回收機(jī)構(gòu)320上產(chǎn)生的振動(dòng),傳遞到投影光學(xué)系統(tǒng)PL側(cè)。另外,在光學(xué)元件302F的上部形成有凸緣部302G,在鏡筒PK的下端部,形成有與凸緣部302G相對(duì)的支撐面PF。并且,在鏡筒PK的支撐面PF上,設(shè)有可調(diào)整地支撐光學(xué)元件302F的支撐部360。在由支撐部360支撐的光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面,和鏡筒PK的支撐面PF之間,設(shè)有間隙G302。并且,曝光裝置EX,具備阻止液體LQ浸入構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的多個(gè)光學(xué)元件302A 302F中、與形成在襯底W上的液浸區(qū)域AR302的液體LQ接觸的光學(xué)元件302F的側(cè)面302T,和流路形成部件370之間的第I密封部件330。進(jìn)而,曝光裝置EX,具備阻止光學(xué)元件302F和保持該光學(xué)元件302F的鏡筒PK之間的氣體的流通的第2密封部件340。第I密封部件330以可以更換的方式安裝在形成為環(huán)狀的流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T上。第2密封部件340以可以更換的方式安裝在鏡筒PK上。圖13是展示第I密封部件330附近的放大剖面圖。如圖13所示,第I密封部件330,設(shè)在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T和流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T之間,相對(duì)于光學(xué)元件302F的側(cè)面302T和流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T之間,阻止形成在襯底W上的液浸區(qū)域AR302的液體LQ浸入。第I密封部件330,以包圍光學(xué)元件302F的方式形成為環(huán)狀。第I密封部件330具有可撓性。另外,第I密封部件330具有疏液性。在本實(shí)施形態(tài)中,第I密封部件330由氟化橡膠構(gòu)成。氟化橡膠在具有可撓性以及疏液性的同時(shí),排氣較少,相對(duì)于液體LQ是非溶解性的,并且給曝光處理造成的影響較少,因此較理想。再者,作為第I密封部件330,也可以在用具有可撓性的規(guī)定的材料形成的環(huán)狀部件的表面上涂覆疏液性材料。以包圍光學(xué)元件302F的方式形成為環(huán)狀的第I密封部件330,具備安裝在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T上的主體部331,和經(jīng)由鉸鏈部332連接在主體部331上、并與光學(xué)元件302F的側(cè)面302T接觸的接觸部333。接觸部333是大致圓環(huán)狀(圓錐狀)部件。
在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T的下端部附近,形成有可以保持第I密封部件330的主體部331的凹部371。凹部371以沿著流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T的方式形成為平面看大致圓環(huán)狀。通過相對(duì)于凹部371嵌合第I密封部件330的主體部331,將該主體部331安裝在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T的下端部附近。并且,在將第I密封部件330的主體部331安裝在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T (凹部371)的狀態(tài)下,接觸部333接觸在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T的下端部附近。接觸部333比主體部331壁薄,在接觸在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T上的狀態(tài)下,便可以較大地?fù)锨?。鉸鏈部332是連接主體部331和接觸部333的部件,在圖13中,可以向箭頭y301所示的方向彈性變形。并且,在將第I密封部件330的主體部331安裝在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T上的狀態(tài)下,接觸部333,在推壓光學(xué)元件302F的側(cè)面302T的方向(參照箭頭y302)上產(chǎn)生力。由此,接觸部333和光學(xué)元件302F的側(cè)面302T緊貼。由此,可以阻止液浸區(qū)域AR302的液體LQ浸入光學(xué)元件302F的側(cè)面302T和流路形成部件370之間的間隙 G301。另外,由于接觸部333具有可撓性,因此即便在流路形成部件370上產(chǎn)生振動(dòng),通過接觸部333撓曲,或者鉸鏈部332彈性變形,也可以吸收。因而,可以防止在流路形成部件370上產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件302F。另外,通過接觸部333撓曲,或者鉸鏈部332彈性變形,可以減少第I密封部件330 (接觸部333)給予光學(xué)元件302F的力。因而,可以防止發(fā)生光學(xué)元件302F歪曲或出現(xiàn)位置偏移等不良狀況。在此,雖然接觸部333的向箭頭y302方向的力(加載力)由鉸鏈部332的彈性變形產(chǎn)生,但也可以由液浸區(qū)域AR302的液體LQ的壓力產(chǎn)生。即,當(dāng)液浸區(qū)域AR302的液體LQ的壓力正壓力化時(shí),間隙G301中比第I密封部件330更靠近下側(cè)的空間G301a的壓力,變得比上側(cè)的空間G301b的壓力高。并且,如圖13所示,在將接觸部333的上端部經(jīng)由鉸鏈部332連接在主體部331上,并且其下端部與光學(xué)元件302F的側(cè)面302T接觸的狀態(tài)下,接觸部333緊貼在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T上。再者,圖13所示的第I密封部件330的形態(tài)是一例,也可以是以接觸部333利用空間G301a和空間G301b的壓力差緊貼在光學(xué)元件302的側(cè)面302T上的方式,設(shè)置接觸部333 (第I密封部件330)時(shí)的姿勢(shì),或者只要最恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定相對(duì)于主體部331的接觸部333的位置即可。再者,在此,雖然將第I密封部件330的主體部331安裝在流路形成部件370上,并且接觸部333與光學(xué)元件302F接觸,但也可以將第I密封部件330的主體部331安裝在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T上,并使接觸部333接觸在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T上。另外,形成間隙G301的光學(xué)元件302F的側(cè)面302T,和流路形成部件370中與光學(xué)元件302F的側(cè)面302T相對(duì)的內(nèi)側(cè)面370T,分別具有疏液性。具體地說,內(nèi)側(cè)面370T以及側(cè)面302T,分別通過實(shí)施疏液處理而具有疏液性。作為疏液處理,涂覆氟類樹脂材料、丙烯類樹脂材料、硅類樹脂材料等疏液性材料,或者貼附由所述疏液性材料制成的薄膜。另外,用于表面處理的膜,既可以是單層膜,也可以是由多層構(gòu)成的膜。另一方面,如上述,投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件302F的液體接觸面302S、以及流路形成部件370的下面(液體接觸面)370S具有親液性(親水性)。由于第I密封部件330、光學(xué)元件302F的側(cè)面302T、以及流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T分別具有疏液性,因此即便在因毛細(xì)管現(xiàn)象而使得液體LQ浸入了間隙G301的情況下,該浸入的液體LQ也被排斥而不會(huì)滯留在間隙G301內(nèi)。因而,由于液體LQ不會(huì)淤塞 在間隙G301內(nèi),因此可以防止因淤塞而使得清潔度下降的液體LQ混入光學(xué)元件302F和襯底W之間的液浸區(qū)域AR302的液體LQ中這種不良狀況的發(fā)生。圖14是展示第2密封部件340附近的放大剖面圖。在形成在鏡筒PK的下端部的支撐面PF上,設(shè)有經(jīng)由凸緣部302G可調(diào)整地支撐光學(xué)元件302F的支撐部360,光學(xué)元件302F經(jīng)由支撐部360被可調(diào)整地支撐在鏡筒PK的支撐面PF上。支撐部360分別設(shè)在支撐面PF上的3處規(guī)定位置上。再者,在圖14中,3個(gè)支撐部360A 360C中支撐部360C未圖
/Jn ο支撐部360,例如設(shè)在鏡筒PK的支撐面PF上,具備具有V狀內(nèi)面的V槽部件361,和具有與V槽部件361的V狀內(nèi)面相接的球面的球狀部件362。在此,在光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面上形成有可以配置所述球狀部件362的球面狀凹部363,光學(xué)元件302F的凸緣部302G的球面狀凹部363的內(nèi)面和球狀部件362的球面相接。并且,由于這些面彼此可以滑動(dòng),因此例如當(dāng)鏡筒PK稍微變形時(shí),通過這些面彼此滑動(dòng),可以抑制鏡筒PK的變形對(duì)光學(xué)元件302F的影響。在由支撐部360 (360A 360C)3點(diǎn)支撐的光學(xué)元件302F的凸緣部302G,和鏡筒PK的支撐面PF之間,設(shè)有間隙G302。并且,阻止光學(xué)元件302F和鏡筒PK (支撐面PF)之間的氣體的流通的第2密封部件340,設(shè)在支撐部360附近。第2密封部件340,以包圍光學(xué)元件302F的方式形成為環(huán)狀。再者,支撐部360,不限于具備V槽部件361,和球狀部件362的構(gòu)成。例如,作為支撐部件360的構(gòu)成,也可以是具備設(shè)在鏡筒PK的下端部的3個(gè)座,和設(shè)在與這3個(gè)座相對(duì)應(yīng)的位置上的3個(gè)光學(xué)元件推壓部件的構(gòu)成。在該支撐部件的構(gòu)成中,將光學(xué)元件302F的凸緣部302G的一方的面載置在3個(gè)座上,并3點(diǎn)支撐光學(xué)元件302F。然后,通過將上述推壓部件設(shè)在光學(xué)元件302F的凸緣部302G的另一方的面上,從而與3個(gè)座同時(shí)夾住凸緣部302G,就可以將光學(xué)元件302F保持在鏡筒PK的下端部。第2密封部件340,設(shè)在光學(xué)元件302F的凸緣部302G和鏡筒PK的支撐面PF之間,阻止鏡筒PK的內(nèi)部空間和外部之間的氣體的流通。由此,鏡筒PK內(nèi)部成為略微封閉狀態(tài),如上述,就可以使用氣體置換裝置3用惰性氣體填滿鏡筒PK內(nèi)部。第2密封部件340,是與第I密封部件330大致相同的構(gòu)成,例如由氟化橡膠形成,具有可撓性以及疏液性。另外,如上述那樣,由于氟化橡膠排氣較少,并且給曝光處理造成的影響較少,因此較理想。并且,以包圍光學(xué)元件302F的方式形成為環(huán)狀的第2密封部件340,具備安裝在鏡筒PK的支撐面PF上的主體部341,和經(jīng)由鉸鏈部342連接在主體部341上、并與光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面接觸的接觸部343。在鏡筒PK的下端部上,形成有可以配置光學(xué)元件302F的開口部PM,在鏡筒PK的支撐面PF中開口部PM附近,形成有可以保持第2密封部件340的主體部341的凹部372。凹部372以沿著開口部PM的方式形成為環(huán)狀。通過相對(duì)于凹部372嵌合第2密封部件340的主體部341,將該主體部341安裝在鏡筒PK的支撐面PF上。在本實(shí)施形態(tài)中,第2密封部件340,在支撐面PF上配置在比支撐部360更靠近光學(xué)元件302F偵U。
并且,在將第2密封部件340的主體部341安裝在鏡筒PK的支撐面PF(凹部372)上的狀態(tài)下,接觸部343與光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面接觸。接觸部343比主體部341壁薄,在與光學(xué)元件302F的凸緣部302G接觸在狀態(tài)下可以較大地?fù)锨cq鏈部342是連接主體部341和接觸部343的部件,可以彈性變形。并且,在將第2密封部件340的主體部341安裝在鏡筒PK的支撐面PF上的狀態(tài)下,接觸部343,在推壓光學(xué)元件302F的凸緣部302G的方向上產(chǎn)生力。由此,接觸部343和光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面緊貼。由此,可以阻止光學(xué)元件302F的凸緣部302G和鏡筒PK的支撐面PF之間的氣體的流通。另外,由于接觸部343具有可撓性,因此即便在光學(xué)元件302F上產(chǎn)生振動(dòng),通過接觸部343撓曲,或者鉸鏈部342彈性變形,也可以吸收。因而,可以防止在光學(xué)元件302F上產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞給鏡筒PK。另外,通過接觸部343撓曲,或者鉸鏈部342彈性變形,可以減少第2密封部件340 (接觸部343)給予光學(xué)元件302F的力。因而,可以防止發(fā)生光學(xué)元件302F歪曲,或出現(xiàn)位置偏移等不良狀況。另外,雖然接觸部343的向推壓凸緣部302G的方向的力(加載力)由鉸鏈部342的彈性變形產(chǎn)生,但也可以由鏡筒PK內(nèi)部空間和外部的壓力差產(chǎn)生。因而,最好是以接觸部343利用鏡筒PK的內(nèi)部空間和外部的壓力差緊貼在光學(xué)元件302F的凸緣部302G上的方式設(shè)置接觸部343 (第2密封部件340)時(shí)的姿勢(shì),或者設(shè)定相對(duì)于主體部341的接觸部343的位置。再者,在此,雖然將第2密封部件340的主體部341安裝在鏡筒PK上,并且接觸部343與光學(xué)元件302F接觸,但也可以將第2密封部件340的主體部341安裝在光學(xué)元件302F的凸緣部302G上,并使接觸部343與鏡筒PK的支撐面PF接觸。另外,也可以使形成間隙G2的光學(xué)元件302F的凸緣部302G的下面,和鏡筒PK中與光學(xué)元件302F的凸緣部302G相對(duì)的支撐面PF分別具有疏液性。其次,說明用具有上述構(gòu)成的曝光裝置EX將掩模M的圖形像曝光在襯底W上的方法。在將掩模M裝載在掩模載物臺(tái)MST上的同時(shí),將襯底W裝載在襯底載物臺(tái)PST上之后,在進(jìn)行襯底W的掃描曝光處理時(shí),控制裝置CONT驅(qū)動(dòng)液體供給機(jī)構(gòu)310,開始對(duì)于襯底W上的液體供給動(dòng)作。為了形成液浸區(qū)域AR302而從液體供給機(jī)構(gòu)310的液體供給部311供給的液體LQ,流過供給管312A、312B后,經(jīng)由供給流路314A、314B由液體供給口 313A、313B供給到襯底W上。由供給到襯底W上的液體LQ,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間形成液浸區(qū)域AR302。在此,流過供給管312A、312B的液體LQ沿著形成為狹縫狀的供給流路314A、314B以及液體供給口 313A、313B的寬度方向擴(kuò)散,供給到襯底W上較寬的范圍。從液體供給口313A、313B供給到襯底W上的液體LQ,以在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端部(光學(xué)元件302)的下端面和襯底W之間濡濕擴(kuò)散的方式被供給,并在包括投影區(qū)域AR301的襯底W上的一部分上,局部地形成小于襯底W并且大于投影區(qū)域AR301的液浸區(qū)域AR302。這時(shí),控制裝置C0NT,分別通過液體供給機(jī)構(gòu)310中配置在X軸方向(掃描方向)兩側(cè)的液體供給口 313A、313B,從投影區(qū)域AR301的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行向襯底W上的液體LQ的供給。另外,控制裝置C0NT,與液體供給機(jī)構(gòu)310的驅(qū)動(dòng)同步地驅(qū)動(dòng)液體回收機(jī)構(gòu)320的液體回收部321,進(jìn)行襯底W上的液體LQ的回收。然后,控制裝置C0NT,控制液體供給機(jī)構(gòu)310以及液體回收機(jī)構(gòu)320的驅(qū)動(dòng),形成液浸區(qū)域AR2。 控制裝置C0NT,一面與由液體供給機(jī)構(gòu)310進(jìn)行的對(duì)襯底W上的液體LQ的供給同步地進(jìn)行由液體回收機(jī)構(gòu)320進(jìn)行的襯底W上的液體LQ的回收,一面將支撐襯底W的襯底載物臺(tái)PST沿著X軸方向(掃描方向)移動(dòng),并同時(shí)將掩模M的圖形像經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間的液體LQ以及投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光在襯底W上。這時(shí),由于液體供給機(jī)構(gòu)310關(guān)于掃描方向從投影區(qū)域AR301的兩側(cè)經(jīng)由液體供給口 313A、313B同時(shí)進(jìn)行液體LQ的供給,因此均勻且良好地形成液浸區(qū)域AR302。在本實(shí)施形態(tài)中,當(dāng)從投影區(qū)域AR301的掃描方向兩側(cè)對(duì)襯底W供給液體LQ時(shí),控制裝置C0NT,用液體供給機(jī)構(gòu)310的流量控制器316A、316B調(diào)整每個(gè)單位時(shí)間的液體供給量,在襯底W上的I個(gè)拍攝區(qū)域的掃描曝光中,隨于掃描方向使從投影區(qū)域AR301的一方側(cè)供給的液體量(每個(gè)單位時(shí)間的液體供給量),與從另一方側(cè)供給的液體量不同。具體地說,控制裝置C0NT,將關(guān)于掃描方向從投影區(qū)域AR301的身前一側(cè)供給的每個(gè)單位時(shí)間的液體供給量,設(shè)定為比在相反一側(cè)供給的液體供給量多。例如,當(dāng)一面將襯底W沿著+ X方向移動(dòng)一面進(jìn)行曝光處理時(shí),控制裝置C0NT,使相對(duì)于投影區(qū)域AR301來自于一X偵彳(即液體供給口 313A)的液體量,多于來自于+ X側(cè)(即液體供給口 313B)的液體量,另一方面,當(dāng)一面將襯底W沿著一 X方向移動(dòng)一面進(jìn)行曝光處理時(shí),使相對(duì)于投影區(qū)域AR301來自于+ X側(cè)的液體量,多于來自于一 X側(cè)的液體量。這樣,控制裝置C0NT,按照襯底W的移動(dòng)方向,分別改變來自于液體供給口 313A、313B的每個(gè)單位時(shí)間的液體供給量。并且,即便在將襯底W液浸曝光中,液浸區(qū)域AR302的液體LQ浸入間隙G301內(nèi),也由第I密封部件330阻止其浸入。當(dāng)液體LQ浸入間隙G301時(shí),由浸入該間隙G301的液體LQ向光學(xué)元件302F的側(cè)面302T施加力,有可能出現(xiàn)光學(xué)元件302F變形(歪曲)等不良狀況??墒牵捎谠O(shè)有第I密封部件330,因此可以防止光學(xué)元件302F的側(cè)面302T從液體LQ受到力的不良狀況。另外,由于利用第I密封部件330阻止了液體LQ浸入間隙G301內(nèi),因此不會(huì)產(chǎn)生由液體LQ相對(duì)于間隙G301的流入以及流出而導(dǎo)致的壓力變動(dòng)。因而,可以防止光學(xué)元件302F因該壓力變動(dòng)而振動(dòng)的不良狀況。另外,當(dāng)液體LQ浸入了間隙G301時(shí),浸入的液體LQ有可能滯留在間隙G301內(nèi)。如果液體LQ長(zhǎng)時(shí)間滯留在間隙G301內(nèi),該液體LQ污染的可能性變高,一旦該被污染的間隙G301的液體LQ例如在襯底W的液浸曝光中流入投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間,有可能導(dǎo)致曝光精度的劣化。可是,通過利用第I密封部件330使液體LQ不會(huì)浸入間隙G301,可以防止液體LQ滯留在間隙G301內(nèi)的不良狀況。另外,利用第I密封部件330來防止液體LQ或液體LQ的飛沫侵入光學(xué)元件302F的側(cè)面302T與流路形成部件370之間,從而可以防止流路形成部件370的側(cè)面370T與鏡筒PK生銹或光學(xué)元件302F的側(cè)面302T溶解等不良情況另外,由于設(shè)置了第2密封部件340,因此即便是用惰性氣體填滿鏡筒PK的內(nèi)部空間的構(gòu)成,也可以防止外部的氣體相對(duì)于其內(nèi)部空間的浸入。因而,可以維持鏡筒PK的內(nèi)部空間的環(huán)境。另外,襯底W上的液浸區(qū)域AR302的液體LQ有可能汽化,并且該汽化后變濕的氣體經(jīng)由間隙G301以及間隙G302浸入鏡筒PK內(nèi) 部,這時(shí),有可能出現(xiàn)在鏡筒PK的內(nèi)壁面上生銹,或使鏡筒PK內(nèi)部的光學(xué)元件302A 302E等溶解的不良狀況??墒牵捎谕ㄟ^第I密封部件330以及第2密封部件340可以防止該濕的氣體浸入鏡筒PK內(nèi)部,因此可以避免發(fā)生上述不良狀況。再者,在上述的實(shí)施形態(tài)中,雖然是光學(xué)元件302F從鏡筒PK露出,并且光學(xué)元件302F的側(cè)面302T與流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T相對(duì)的形態(tài),但也可以是用鏡筒PK的一部分(前端部)、或者用與鏡筒PK不同的保持部件(透鏡盒)保持光學(xué)元件302的側(cè)面302T。這時(shí),所述鏡筒PK的側(cè)面或透鏡盒的側(cè)面便與流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T相對(duì)。這時(shí),第I密封部件330,以阻止液體LQ浸入保持光學(xué)元件302F的透鏡盒(或鏡筒)的側(cè)面和流路形成部件370之間的方式安裝。再者,在上述的實(shí)施形態(tài)中,雖然供給液體LQ的液體供給口 313A、313B、和回收液體LQ的液體回收口 323A、323B,形成在I個(gè)流路形成部件370的下面370S上,但例如,也可以如第I實(shí)施例中說明的構(gòu)成那樣,分別設(shè)置具有液體供給口 313A、313B的流路形成部件(供給部件),和具有液體回收口 323A、323B的流路形成部件(回收部件)。再者,在上述的實(shí)施形態(tài)中,雖然對(duì)在襯底W上形成液體LQ的液浸區(qū)域AR302的情況進(jìn)行了說明,但也有上述那樣在設(shè)在襯底載物臺(tái)PST上的基準(zhǔn)部件的上面形成液體LQ的液浸區(qū)域AR302的情況。并且,還有經(jīng)由其上面的液浸區(qū)域AR302的液體LQ進(jìn)行各種計(jì)測(cè)處理的情況。在這種情況下,通過利用第I密封部件330防止液體LQ浸入間隙G301,同時(shí)利用第2密封部件340阻止間隙G302的氣體的流通,也可以良好地進(jìn)行計(jì)測(cè)處理。同樣地,當(dāng)在照度不勻傳感器的上板的上面、或空間像計(jì)測(cè)傳感器的上板的上面等形成液體LQ的液浸區(qū)域AR302,然后進(jìn)行計(jì)測(cè)處理的情況下,也可以良好地進(jìn)行計(jì)測(cè)處理。進(jìn)而,也考慮到在Z傾斜載物臺(tái)352 (襯底載物臺(tái)PST)上面形成液浸區(qū)域AR302的構(gòu)成,在該情況下,也可以利用第I密封部件330防止液體LQ浸入間隙G301,同時(shí)利用第2密封部件340阻止間隙G302的氣體的流通。再者,在上述的實(shí)施形態(tài)中,也可以在液體供給口 313以及液體回收口 323、和連接在它們上的供給流路314以及回收流路324等上,配置由海綿狀部件或多孔質(zhì)陶瓷等構(gòu)成的多孔質(zhì)體。再者,作為第I密封部件(或者第2密封部件),也可以采用圖15所示那樣的片狀部件335。片狀部件335形成為平面看圓環(huán)狀(圓錐狀),片狀部件335中,將外緣部335A安裝在流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T上,內(nèi)緣部335B與光學(xué)元件302F的側(cè)面302T接觸。外緣部335A相對(duì)于流路形成部件370T的內(nèi)側(cè)面370T例如用粘接劑固定。并且,片狀部件335的內(nèi)緣部335B,利用間隙G301中片狀部件335的下側(cè)的空間G301a和上側(cè)的空間G301b的壓力差,緊貼在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T上。由此,可以阻止液體LQ浸入光學(xué)元件302F的側(cè)面302T和流路形成部件370之間。在此,作為片狀部件335,通過采用限制氣體的流通的氣體阻擋片(氣體遮蔽片),除了形成在襯底W上的液浸區(qū)域AR302的液體LQ之外,還可以進(jìn)一步防止從該液體LQ汽化的濕的氣體浸入間隙G301。作為氣體阻擋片,可以使用將伸縮薄膜、粘接劑層、金屬膜、隔離薄膜按順序?qū)盈B而構(gòu)成的材料。隔離薄膜,是對(duì)于氣體的遮蔽性(氣體阻擋性)極好,同時(shí)脫氣作用極少的材料,例如,作為這種材料,最好用乙烯·乙烯樹脂·乙醇樹脂(EV0H樹脂)形成。作為該EVOH 樹脂,例如可以使用株式會(huì)社Kuraray的“EVAL”(商品名)。作為其他的材料,可以使用力
卜> (kapton:商品名)(杜幫公司制)、聚酯薄膜(杜幫公司制)、S夕卜口 > (Microtron商品名)(東> (Toray)公司制)、^7夕(Bekusuta:商品名)(Kuraray公司制)、^ ^ 7一(LumiIar:商品名)(東> (Toray)公司制)等。 再者,也可以將片狀部件335的內(nèi)緣部335B固定在光學(xué)元件302F的側(cè)面302T上,并使外緣部335A與流路形成部件370的內(nèi)側(cè)面370T接觸。可是,如上述,最好第I密封部件330以及第2密封部件340分別具有疏液性。另一方面,由于照射了曝光光EL,第I密封部件330以及第2密封部件340的疏液性有可能劣化。特別是,當(dāng)作為第I、第2密封部件330、340例如采用氟類樹脂,作為曝光光EL采用紫外光時(shí),該密封部件330、340的疏液性容易劣化(容易親液化)。因而,通過按照曝光光EL的照射時(shí)間、或累計(jì)照射量,更換第I、第2密封部件330、340,可以設(shè)置具有所需的疏液性的第I、第2密封部件330、340。如上述,第I實(shí)施例以及第2實(shí)施例的液體LQ由純水構(gòu)成。純水,具有在半導(dǎo)體制造工廠等很容易大量得到,同時(shí)沒有對(duì)襯底W上的光致抗蝕劑和光學(xué)元件(透鏡)等的壞影響的優(yōu)點(diǎn)。另外,純水也沒有對(duì)環(huán)境的壞影響,同時(shí)雜質(zhì)的含有量極低,因此還可以得到清洗襯底W的表面、以及設(shè)在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端面上的光學(xué)元件的表面的作用。再者,在由工廠供給的純水的純度較低的情況下,也可以在曝光裝置上安裝超純水制造器。并且,據(jù)說純水(水)對(duì)于波長(zhǎng)為193nm左右的曝光光EL的折射率η是大約I. 44,當(dāng)作為曝光光EL的光源使用ArF準(zhǔn)分子激光器光(波長(zhǎng)193nm)時(shí),在襯底W上得到被短波長(zhǎng)化到1/n,即約134nm的高析像度。進(jìn)而,由于焦深比在空氣中擴(kuò)大了約η倍,即約I. 44倍,因此在只要能夠確保與在空氣中使用時(shí)同程度的焦深即可的情況下,可以進(jìn)一步增加投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑,在這一點(diǎn)上,析像度也提高。再者,在如上述那樣使用液浸法的情況下,也有投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA是O. 9 I. 3的情況。在這樣投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA變大的情況下,如果用一直以來作為曝光光使用的隨機(jī)偏振光,因偏振光效果而出現(xiàn)成像性能惡化的情況,因此最好采用偏振光照明。這時(shí),最好進(jìn)行與掩模(中間掩模)的線和空間圖形的線狀光譜的縱向相吻合的直線偏振光照明,從掩模(中間掩模)的圖形,大量射出S偏振光成分(TE偏振光成分),即沿著線狀光譜的縱向的偏振光方向成分的衍射光。當(dāng)用液體填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL和涂覆在襯底W表面上的抗蝕劑之間時(shí),與用空氣(氣體)填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL和涂覆在襯底W表面上的抗蝕劑之間的情況相比,有助于對(duì)比度的提高的S偏振光成分(TE偏振光成分)的衍射光的在抗蝕劑表面上的透過率變高,因此即便在投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA超過I. O這樣的情況下,也可以得到較高的成像性能。另外,如果將相位移動(dòng)掩模(Phase Shift Mask)和特開平6 — 188169號(hào)公報(bào)所公開的與線狀光譜的縱向相吻合的斜入射照明法(特別是偶極子(dipole)照明法)等組合在一起更有效。另外,例如當(dāng)將ArF準(zhǔn)分子激光作為曝光光,采用1/4左右的縮小倍率的投影光學(xué)系統(tǒng)PL,將微細(xì)的線和空間圖形(例如25 50nm左右的線和空間)在襯底W上曝光時(shí),根據(jù)掩模M的結(jié)構(gòu)(例如圖形的微細(xì)度和鉻的厚度),利用波導(dǎo)效應(yīng),掩模M作為偏振板起作用,從掩模M射出的S偏振光成分(TE偏振光成分)的衍射光比使對(duì)比度降低的P偏振光成分(TM偏振光成分)的衍射光多,因此最好使用上述的直線偏振光照明,但用隨機(jī)偏振光照明掩模M,即便在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA為O. 9 I. 3這樣較大的情況下,也能夠得到較高的析像性能。另外,當(dāng)將掩模M上的極微細(xì)的線和空間圖形曝光在襯底W上時(shí),由于 線柵效應(yīng),P偏振光成分(TM偏振光成分)有可能變得比S偏振光成分(TE偏振光成分)大,但例如將ArF準(zhǔn)分子激光器作為曝光光,使用1/4左右的縮小倍率的投影光學(xué)系統(tǒng)PL,將大于25nm的線和空間圖形曝光在襯底W上時(shí),從掩模M射出的S偏振光成分(TE偏振光成分)的衍射光比P偏振光成分(TM偏振光成分)的衍射光多,因此即便在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA為O. 9 I. 3這樣較大的情況下,也可以得到較高的析像性能。進(jìn)而,不只是與掩模(中間掩模)的線狀光譜的縱向相吻合的直線偏振光照明(S偏振光照明),如特開平6 — 53120號(hào)公報(bào)所公開那樣,沿著以光軸為中心的圓的切線(周)方向直線偏振的偏振光照明法和斜入射照明法的組合也是有效的。特別是,不只是掩模(中間掩模)的圖形沿著規(guī)定的一個(gè)方向延伸的線狀光譜,在沿著多個(gè)不同的方向延伸的線狀光譜混雜的情況下,同樣如特開平6 — 53120號(hào)公報(bào)所公開那樣,通過將沿著以光軸為中心的圓的切線方向直線偏振的偏振光照明法和環(huán)形照明法并用,即便在投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA較大的情況下,也可以得到較高的成像性能。在本實(shí)施形態(tài)中,在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端安裝有光學(xué)元件,通過該透鏡,可以進(jìn)行投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性,例如像差(球面像差、彗形像差等)的調(diào)整。再者,作為安裝在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的前端的光學(xué)元件,也可以是用于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性的調(diào)整的光學(xué)板。或者也可以是可以透過曝光光EL的平行平面板。再者,在本實(shí)施形態(tài)中,雖然是用液體LQ填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL和即便W表面之間的構(gòu)成,但也可以是例如在將由平行平面板構(gòu)成的外殼玻璃安裝在即便W的表面上的狀態(tài)下填滿液體LQ的構(gòu)成。再者,雖然本實(shí)施形態(tài)中的液體LQ是水,但也可以是水以外的液體,例如,當(dāng)曝光光EL的光源是F2激光器時(shí),由于該F2激光器光不透過水,因此作為液體LQ,可以是能夠透過F2激光器光的例如過氟化聚醚(PFPE)或氟類油等氟類流體。這時(shí),在與液體LQ接觸的部分上,通過用例如含有氟的極性較小的分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)形成薄膜的方式,進(jìn)行親液化處理。另外,作為液體LQ,除此之外,還可以采用具有對(duì)曝光光EL的透過性,并且折射率盡可能高,相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL和涂覆在襯底P襯底W上的光致抗蝕劑穩(wěn)定的物質(zhì)(例如雪松油)。這時(shí)也按照使用的液體LQ的極性進(jìn)行表面處理。
再者,在本發(fā)明中,重要的是也可以將第I實(shí)施例所記載的和第2實(shí)施例所記載的構(gòu)成適當(dāng)?shù)刂脫Q或組合。再者,作為上述各實(shí)施形態(tài)的襯底W,不只是半導(dǎo)體器件制造用的半導(dǎo)體晶片,還可以適用顯示器器件用的玻璃襯底、薄膜磁頭用的陶瓷晶片、或者在曝光裝置上使用的掩?;蛑虚g掩模的底片(合成石英、硅晶片)等。另外,在上述的實(shí)施形態(tài)中,雖然采用了用液體局部地填滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL和襯底W之間的曝光裝置,但也可以將本發(fā)明適用于如特開平6 — 124873號(hào)公報(bào)所公開的使保持作為曝光對(duì)象的襯底的載物臺(tái)在液槽中移動(dòng)的液浸曝光裝置,或者特開平10 - 303114號(hào)公報(bào)所公開的在載物臺(tái)上形成規(guī)定深度的液體槽、并將襯底保持在其中的液浸曝光裝置。
作為曝光裝置EX,除了同步移動(dòng)中間掩模R和襯底W然后掃描曝光中間掩模R的圖形的步進(jìn)/掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進(jìn)曝光裝置)之外,還可以適用于在將中間掩模R和襯底W靜止的狀態(tài)下將中間掩模R的圖形一起曝光、并使襯底W順次步進(jìn)移動(dòng)的步進(jìn)和反復(fù)方式的(step and repeat system)投影曝光裝置(步進(jìn)曝光裝置)。另外,本發(fā)明還可以適用于在襯底W上至少將2個(gè)圖形部分地重疊后轉(zhuǎn)印的步進(jìn)和自動(dòng)連續(xù)方式(step and switch system)的曝光裝置。另外,本發(fā)明,還可以適用于如特開平10 - 163099號(hào)公報(bào)、特開平10 — 214783號(hào)公報(bào)、特表2000 - 505958號(hào)公報(bào)等所公開那樣,具備可以分別載置晶片等被處理襯底并沿著XY方向獨(dú)立地移動(dòng)的2個(gè)載物臺(tái)的雙載物臺(tái)型的曝光裝置。作為曝光裝置EX的種類,不限于將半導(dǎo)體元件圖形曝光在襯底W上的半導(dǎo)體元件制造用的曝光裝置,還可以廣泛地適用于液晶顯示元件制造用或顯示器制造用的曝光裝置、或用于制造薄膜磁頭、攝像元件(CCD)或中間掩?;蜓谀5鹊钠毓庋b置等。當(dāng)在襯底載物臺(tái)WST和中間掩模載物臺(tái)RST上使用直線電動(dòng)機(jī)(參照USP5、623、853或USP5、528、118 )時(shí),作為使這些載物臺(tái)相對(duì)于平臺(tái)懸起的方式,最好采用使用了空氣軸承的空氣懸起型以及使用了勞倫茲力或電抗力的磁懸起型中的某一種。另外,各載物臺(tái)WST、RST,既可以是沿著軌道移動(dòng)的類型,也可以是沒有設(shè)置軌道的無軌道型。作為各載物臺(tái)WST、RST的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),也可以使用使二次元地配置了磁鐵的磁鐵單元,和二次元地配置了線圈的電樞單元相對(duì)并利用電磁力驅(qū)動(dòng)各載物臺(tái)WST、RST的平面電動(dòng)機(jī)。這時(shí),只要將磁鐵單元和電樞單元的任意一方連接在載物臺(tái)WST、RST上,將磁鐵單元和電樞單元的另一方設(shè)在載物臺(tái)WST、RST的移動(dòng)面?zhèn)燃纯?。還可以如特開平8 - 166475號(hào)公報(bào)(USP5、528、118)所記載的那樣,以不將因襯底載物臺(tái)WST的移動(dòng)而產(chǎn)生的反作用力傳遞給投影光學(xué)系統(tǒng)PL的方式,用框架部件機(jī)械地放到地面(大地)上。還可以如特開平8 — 330224號(hào)公報(bào)(US S/N08/416、558)所記載的那樣,以不將因中間掩模載物臺(tái)RST的移動(dòng)而產(chǎn)生的反作用力傳遞給投影光學(xué)系統(tǒng)PL的方式,用框架部件機(jī)械地放到地面(大地)上。本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX,通過以保持規(guī)定的機(jī)械精度、電氣精度、光學(xué)精度的方式,將包括本申請(qǐng)權(quán)利要求的范圍所列舉的各構(gòu)成元件的各種子系統(tǒng)組裝在一起而制造。為了確保這各種精度,在該組裝的前后,對(duì)各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行用于達(dá)成光學(xué)精度的調(diào)整,對(duì)各種機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行用于達(dá)成機(jī)械精度的調(diào)整,對(duì)各種電氣系統(tǒng)進(jìn)行用于達(dá)成電氣精度的調(diào)離
iF. O從各種子系統(tǒng)向曝光裝置的組裝工序,包括各種子系統(tǒng)相互的機(jī)械連接、電氣電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。在從這各種子系統(tǒng)向曝光裝置的組裝工序之前,當(dāng)然有各種子系統(tǒng)各自的組裝工序。在將各種子系統(tǒng)組裝到曝光裝置上的工序結(jié)束后,進(jìn)行綜合調(diào)整,確保作為曝光裝置整體的各種精度。再者,曝光裝置的制造,最好在管理了溫度以及清潔度的凈化室內(nèi)進(jìn)行。半導(dǎo)體器件等微型器件,如圖16所示,經(jīng)過以下步驟制造,即進(jìn)行微型器件的功能·性能設(shè)計(jì)的步驟201、制作以該設(shè)計(jì)步驟為基礎(chǔ)的中間掩模(掩模)的步驟202、制造作為器件的基體材料的襯底的步驟203、通過上述實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX將中間掩模的圖 形曝光在襯底上的襯底處理步驟204、器件組裝步驟(包括劃片工序、鍵合工序、封裝工序) 205、檢查步驟206等。再者,在使用曝光裝置EX的圖10中的步驟204中,還使用與曝光裝置EX串聯(lián)連接的涂裝顯影(C/D)裝置。在通常的半導(dǎo)體制造線中,通過機(jī)器臂或滑動(dòng)臂,將用C/D裝置的涂裝部涂覆了抗蝕劑的晶片從涂裝部自動(dòng)輸送到曝光裝置EX內(nèi)的預(yù)對(duì)準(zhǔn)部。曝光裝置EX內(nèi)的預(yù)對(duì)準(zhǔn)部在將晶片的切口和定向標(biāo)記旋轉(zhuǎn)方向統(tǒng)一到規(guī)定方向上后,將該晶片輸送到載物臺(tái)WST上。就在該未曝光晶片的輸送動(dòng)作之前,由卸載臂等將載物臺(tái)WST上曝光完成的晶片從載物臺(tái)WST運(yùn)出,然后自動(dòng)輸送到C/D裝置的顯影部。這時(shí),雖然液浸區(qū)域AR2因保持的液體的回收而呈大氣釋放狀態(tài),但有可能在曝光完成晶片的表面和背面上殘存水滴等。于是,最好至少在從載物臺(tái)WST向C/D裝置(顯影部)輸送曝光完成晶片的機(jī)器臂或滑動(dòng)臂等上,預(yù)先實(shí)施防滴或防水處理。特別是,最好在為了保持晶片的背面而形成在臂上的真空吸附部上,以即便附著在晶片背面上的水滴或水分浸入也沒問題的方式,預(yù)先設(shè)成同時(shí)設(shè)有液體收集部(只留存液體的較小的凹陷部或海綿等)的真空排氣路。產(chǎn)業(yè)上的利用的可能性由于可以防止與液體接觸的光學(xué)部件的振動(dòng)傳遞給光學(xué)組的情況,因此可以制造防止圖形像的劣化,并具有較高的圖形精度的器件。另外,根據(jù)本發(fā)明,由于可以一面防止液體和氣體浸入投影光學(xué)系統(tǒng)的像面?zhèn)?,一面用高精度進(jìn)行曝光處理以及計(jì)測(cè)處理,因此可以良好地曝光襯底。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置,在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面?zhèn)刃纬梢后w的液浸區(qū)域,經(jīng)由所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述液體將圖形曝光到襯底,該曝光裝置具有 配置在構(gòu)成所述投影光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中的與所述液體接觸的光學(xué)部件的周圍的環(huán)狀的保持部件,和 向與所述液體接觸的光學(xué)部件的周緣部和所述環(huán)狀的保持部件之間的間隙供給氣體的氣體供給管。
2.如權(quán)利要求I所述的曝光裝置,其特征在于,所述氣體供給管防止所述液體浸入所述間隙。
3.如權(quán)利要求I所述的曝光裝置,其特征在于,所述環(huán)狀的保持部件具有支撐所述光學(xué)部件的保持部。
4.一種曝光裝置,經(jīng)由液體將襯底曝光,具有 包括與所述液體接觸的光學(xué)部件以及配置于該光學(xué)部件和圖形之間的光學(xué)組的投影光學(xué)系統(tǒng), 在所述光學(xué)部件和所述基板之間形成液浸區(qū)域的液浸區(qū)域形成部件,和 計(jì)測(cè)在所述光學(xué)部件的光軸方向上的所述液浸區(qū)域的厚度變化的傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置,其特征在于,在所述光學(xué)部件的附近配置有多個(gè)所述傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的曝光裝置,其特征在于,所述傳感器計(jì)測(cè)所述光學(xué)部件的液體接觸面與所述襯底的表面之間的間隔。
7.如權(quán)利要求6所述的曝光裝置,其特征在干,所述傳感器安裝在配置于所述光學(xué)部件的周圍的環(huán)狀的部件上。
8.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置,其特征在干,具有基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)所述光學(xué)部件與所述襯底的位置關(guān)系的傳感器単元。
9.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置,其特征在于,具有調(diào)整投影到所述襯底上的圖形的像的像調(diào)整機(jī)構(gòu), 所述像調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果來調(diào)整所述圖形的像。
10.一種曝光裝置,經(jīng)由液體在襯底上形成圖形,具有 包括與所述液體接觸的光學(xué)部件以及配置于該光學(xué)部件和圖形之間的光學(xué)組的投影光學(xué)系統(tǒng), 保持與所述液體接觸的光學(xué)部件的第一保持部件, 保持所述光學(xué)組的第二保持部件,和 控制裝置,基干與所述液體接觸的光學(xué)部件的位置變化來修正所述圖形對(duì)所述襯底的形成狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的曝光裝置,其特征在于,所述控制裝置為了修正所述圖形的形成狀態(tài)而使所述光學(xué)組中的特定的光學(xué)元件進(jìn)行微動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的曝光裝置,其特征在于,所述控制裝置為了修正所述圖形的形成狀態(tài)而調(diào)整形成了所述圖形的掩模的位置。
13.如權(quán)利要求10所述的曝光裝置,其特征在于,具有以在振動(dòng)上分離的方式將所述第一保持部件連接到所述第二保持部件的連接機(jī)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置,其特征在于,所述連接機(jī)構(gòu)具有所述彎曲件。
15.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置,其特征在于,所述連接機(jī)構(gòu)以可動(dòng)的方式相對(duì)于所述第二保持部件保持所述第一保持部件。
16.如權(quán)利要求15所述的曝光裝置,其特征在于,所述連接機(jī)構(gòu)具有減少所述第一保持部件的自重的自重消除機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曝光裝置以及器件制造方法。曝光裝置(EX),是經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)將圖形像投影在襯底(W)上的裝置,投影光學(xué)系統(tǒng)(PL),具有與液體(LQ)接觸的光學(xué)部件(G12)以及配置在光學(xué)部件(G12和中間掩模(R)之間的光學(xué)組(MPL)。保持光學(xué)部件(G12)和光學(xué)組(MPL)的保持機(jī)構(gòu)(HG),以相對(duì)于光學(xué)組(MPL)可動(dòng)的方式保持光學(xué)部件(G12)。通過這樣的構(gòu)成,可以提供能夠抑制在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間填滿液體而進(jìn)行曝光處理時(shí)的圖形像的劣化的曝光裝置。
文檔編號(hào)G02B7/02GK102854755SQ20121027449
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者木內(nèi)徹, 三宅壽弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康