專利名稱：曝光裝置、曝光方法、以及元件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(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)：
半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件，是由將形成于掩膜上的圖案轉(zhuǎn)印于感光性基板上、即所謂的光刻方法來制造。此光刻步驟所使用的曝光裝置，具有支撐掩膜的掩膜載臺與支撐基板的基板載臺，使掩膜載臺與基板載臺一邊逐次移動一邊通過投影光學(xué)系統(tǒng)將掩膜的圖案轉(zhuǎn)印于基板。近年來，為對應(yīng)元件圖案的更高集成化，而期待投影光學(xué)系統(tǒng)具有更高分辨率。投影光學(xué)系統(tǒng)的分辨率，是所使用的曝光波長越短、或投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑越大則會越提高。因此，曝光裝置所使用的曝光波長逐年變短，投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑則逐漸增大。又，目前主流的曝光波長雖為KrF準(zhǔn)分子雷射光的248nm，但波長更短的ArF準(zhǔn)分子雷射光的193nm也逐漸實(shí)用化。又，進(jìn)行曝光時，焦深(DOF)也與分辨率同樣重要。分辨率R及焦深δ分別以下式表示。
R＝k1·λ/NA...(1)δ＝±k2·λ/NA2...(2)此處，λ為曝光波長，NA為投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，k1、k2為處理系數(shù)。從(1)式、(2)式可知，為了提高分辨率R，而縮短曝光波長λ、增大數(shù)值孔徑NA時，即會使焦深δ變窄。
若焦深δ變得過窄，即難以使基板表面與投影光學(xué)系統(tǒng)的像面一致，有進(jìn)行曝光動作時焦點(diǎn)裕度不足之虞。因此，作為實(shí)質(zhì)上縮短曝光波長且擴(kuò)大焦深的方法，例如已有提出一種國際公開第99/49504號公報所揭示的液浸法。此液浸法，是以水或有機(jī)溶媒等液體充滿投影光學(xué)系統(tǒng)下面與基板表面間來形成液浸區(qū)域，利用液體中的曝光用光的實(shí)質(zhì)波長為在空氣中的1/n倍(n為液體折射率，通常為1.2～1.6左右)這點(diǎn)來提高分辨率，且能將焦深放大至n倍。
此外，在上述國際公開第99/49504號公報所揭示的液浸曝光裝置中，形成于基板上的液浸區(qū)域的液體，是接觸于構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)數(shù)個元件(光學(xué)元件)中配置于最接近像面的光學(xué)元件。此時，當(dāng)例如基板上所產(chǎn)生的雜質(zhì)等混入液浸區(qū)域的液體中、而污染液浸區(qū)域的液體時，即有可能因該受污染的液浸區(qū)域的液體，使前述配置于最接近像面的光學(xué)元件受到污染。當(dāng)光學(xué)元件受到污染時，即可能產(chǎn)生該光學(xué)元件的光透射率降低、或光透射率分布不良等狀況，導(dǎo)致通過投影光學(xué)系統(tǒng)的曝光精度及測量精度劣化。
又，上述國際公開第99/49504號公報中，雖揭示了一種一邊使掩膜與基板同步移動于掃描方向、一邊將掩膜所形成的圖案曝光于基板的掃描型曝光裝置，但此種掃描型曝光裝置，為了要提高元件的生產(chǎn)性等而被要求掃描速度更高速。然而，在使掃描速度更高速時，即有可能難以將液浸區(qū)域維持于所欲的大小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有鑒于上述情形，其目的是提供一種可防止因元件(光學(xué)元件)的污染而使其曝光精度及測量精度劣化的曝光裝置、以及使用該曝光裝置的元件制造方法。又，本發(fā)明的目的是提供一種可將液浸區(qū)域維持于所欲狀態(tài)的曝光裝置、曝光方法、以及使用該曝光裝置的元件制造方法。
為解決上述問題，本發(fā)明采用了對應(yīng)實(shí)施形態(tài)所示的圖1～圖16的下述構(gòu)成。不過，附加于各要素的包含括號的符號僅是該要素的例示，而并非限定各要素。
根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供一種曝光裝置，是通過液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板(P)曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有復(fù)數(shù)個元件(LS1～LS7)，其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近該像面的第2元件(LS2)；第1元件(LS1)，具有配置成與基板(P)表面對向、使曝光用光(EL)通過的第1面(T1)；以及配置成與第2元件(LS2)對向、使曝光用光(EL)通過的第2面(T2)；第1元件(LS1)及第2元件(LS2)，是相對投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的光軸(AX)被支撐成大致靜止的狀態(tài)，將液體充滿于第1元件(LS1)的第2面(T1)與第2元件(LS2)之間，以在第1元件(LS1)的第2面(T2)中，僅使包含曝光用光(EL)通過的區(qū)域(AR’)的部分區(qū)域成為液浸區(qū)域(LR2)，再通過第1元件(LS1)的第1面(T1)側(cè)的第1液體(LQ1)、與第2面(T2)側(cè)的第2液體(LQ2)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上，以使基板(P)曝光。
根據(jù)本發(fā)明，由第1液體來充滿第1元件的第1面與基板之間、且以第2液體來充滿第1元件的第2面與第2元件之間，而能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)PL較大的像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。又，當(dāng)?shù)?面?zhèn)鹊牡?液體與基板接觸時，雖污染第1元件的第1面?zhèn)鹊目赡苄愿?，但由于以液體充滿各第1元件的第1面?zhèn)燃暗?面?zhèn)龋虼四軜?gòu)成為可容易交換的第1元件。因此，可僅將該受污染的第1元件交換成干凈的元件，而能通過具備該干凈的第1元件的投影光學(xué)系統(tǒng)與液體，良好地進(jìn)行曝光及測量。又，第2液體，由于僅于第1元件的第2面上的部分區(qū)域(包含曝光用光通過的區(qū)域)局部性地形成液浸區(qū)域，因此可防止第2液體從第1元件的第2面周圍漏出。因此，能防止因漏出的第2液體導(dǎo)致第1元件周邊機(jī)械零件等劣化。又，由在第1元件的第2面上局部性地形成第2液體的液浸區(qū)域，而能防止液體滲入例如支撐第1元件的支撐部，而可防止該支撐部劣化。又，由于第2液體是于第2面上局部性地形成液浸區(qū)域，因此不會接觸于例如支撐元件的支撐部等。由此，能防止從支撐部等產(chǎn)生的雜質(zhì)混入形成液浸區(qū)域的第2液體等不良狀況。因此，能在維持第2液體的潔凈度的狀態(tài)下，良好地進(jìn)行曝光處理及測量處理。
此外，本發(fā)明的第1元件，也可是無折射力的透明構(gòu)件(例如平行平面板)，例如，即使配置于最接近像面的透明構(gòu)件完全無助于投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能時，也可將該透明構(gòu)件視為第1元件。又，雖本發(fā)明的第1元件及第2元件，是相對投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸(曝光用光)被支撐成大致靜止的狀態(tài)，但第1元件與第2元件的至少其中一方，在為了調(diào)整其位置或姿勢而被支撐成可進(jìn)行微幅移動的情形下，也可視為「被支撐成大致靜止的狀態(tài)」。
根據(jù)本發(fā)明的第2方面，提供一種曝光裝置(EX)，是通過液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板(P)曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有復(fù)數(shù)個元件(LS1～LS7)，其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近該像面的第2元件(LS2)；第1元件(LS1)，具有配置成與基板(P)表面對向、使曝光用光(EL)通過的第1面(T1)；以及配置成與第2元件(LS2)對向、使曝光用光(EL)通過的第2面(T2)；與第1元件(LS1)對向的第2元件(LS2)的面(T3)外徑(D3)，是小于第1元件(LS1)的第2面(T2)的外徑(D2)；第1元件(LS1)及第2元件(LS2)，是相對投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的光軸(AX)被支撐成大致靜止的狀態(tài)；通過第1元件(LS1)的第1面(T1)側(cè)的第1液體(LQ1)、與第2面(T2)側(cè)的第2液體(LQ2)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上，以使基板(P)曝光。
根據(jù)本發(fā)明，由于與第1元件對向的第2元件的對向面外徑(D3)，小于第1元件的第2面的外徑(D2)，因此能以第2液體覆蓋該對向面，且能在第1元件的第2面上局部性地形成對應(yīng)第2元件的面大小的液浸區(qū)域。因此，能防止第2液體從第1元件的第2面周圍漏出，而防止因漏出的第2液體使第1元件周邊機(jī)械構(gòu)件等劣化。又，由于第2液體是于第2面上局部性地形成液浸區(qū)域，因此不會接觸于例如支撐元件的支撐部等。由此，能防止從支撐部等產(chǎn)生的雜質(zhì)混入形成液浸區(qū)域的第2液體等不良狀況。因此，能維持第2液體的潔凈度。又，通過于第2面上局部形成液浸區(qū)域的第2液體、以及于第1面?zhèn)刃纬梢航^(qū)域的第1液體，將曝光用光照射于基板上，由此能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)PL較大的像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。又，由于以液體充滿各第1元件的第1面?zhèn)燃暗?面?zhèn)?，因此能?gòu)成為可容易交換的第1元件。因此，可僅將受污染的第1元件交換成干凈的元件，而能通過具備該干凈的第1元件的投影光學(xué)系統(tǒng)與液體良好地進(jìn)行曝光及測量。
此外，本發(fā)明的第1元件，也可是無折射力的透明構(gòu)件(例如平行平面板)，例如，即使配置于最接近像面的透明構(gòu)件完全無助于投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能時，也可將該透明構(gòu)件當(dāng)作第1元件而視為投影光學(xué)系統(tǒng)的一部分。又，雖本發(fā)明的第1元件及第2元件，是相對投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸(曝光用光)被支撐成大致靜止的狀態(tài)，但第1元件與第2元件的至少其中一方，在為了調(diào)整其位置或姿勢而被支撐成可進(jìn)行微幅移動的情形下，也可視為「被支撐成大致靜止的狀態(tài)」。
根據(jù)本發(fā)明的第3方面，提供一種曝光裝置(EX)，是通過第1液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板(P)曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有包含復(fù)數(shù)個元件(LS1～LS7)且最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近該像面的第2元件(LS2)；以及第1液浸機(jī)構(gòu)(11)等，用以供應(yīng)第1液體(LQ1)；第1元件(LS1)，具有配置成與基板(P)表面對向、使曝光用光(EL)通過的第1面(T1)；以及配置成與第2元件(LS2)對向、與第1面(T1)大致平行的第2面(T2)；第1元件(LS1)的第2面(T2)外徑(D2)，是大于第1元件(LS1)的第1面(T1)的外徑(D1)；通過第1元件(LS1)與基板(P)間的第1液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上，以使基板(P)曝光。
根據(jù)本發(fā)明，由于將第1元件的第2面外徑作成大于第1面的外徑，因此以支撐部支撐第1元件時，可將該支撐第1元件的支撐部，設(shè)于從第1元件的光軸離開的位置(第2面端部)。由此，能防止配置于第1元件周邊的構(gòu)件或機(jī)器等與支撐部彼此干涉，而能提升前述構(gòu)件或機(jī)器等的配置自由度及設(shè)計自由度。又，由于第1元件的第1面外徑遠(yuǎn)小于第2面，因此能縮小由第1液浸機(jī)構(gòu)在第1面與基板間形成的液浸區(qū)域大小。
此外，本發(fā)明的第1元件，也可是無折射力的透明構(gòu)件(例如平行平面板)，例如，即使配置于最接近像面的透明構(gòu)件完全無助于投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能時，也可將該透明構(gòu)件當(dāng)作第1元件而視為投影光學(xué)系統(tǒng)的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的第4方面，提供一種曝光裝置(EX)，是通過第1液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板(P)曝光，其特征在于，具備第1液浸機(jī)構(gòu)(11)等，將第1液體供應(yīng)至基板上；以及投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有復(fù)數(shù)個元件(LS1～LS7)，其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近該像面的第2元件(LS2)；第1元件(LS1)，是配置成第1面(T1)與基板(P)表面對向且第2面(T2)與第2元件(LS2)對向；于投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的光軸(AX)上，第1元件(LS1)的第1面(T1)與第2面(T2)的距離(H1)為大于15mm；將曝光用光(EL)通過第1元件(LS1)的第1面(T1)側(cè)的第1液體(LQ1)照射于基板(P)上，以使基板(P)曝光。
根據(jù)本發(fā)明，由于將第1元件的第1面與第2面的距離、亦即第1元件的厚度作成大于15mm，使第1元件較厚，因此能增加配置于第1元件周邊的構(gòu)件或機(jī)器等位置的自由度，由此，能防止配置于第1元件周邊的構(gòu)件或機(jī)器等與支撐部彼此干涉。由此，能提升前述構(gòu)件或機(jī)器等的設(shè)計自由度，而能將支撐第1元件的支撐部配置于從第1元件的光軸離開的位置。特別須注意的是，由提升液浸機(jī)構(gòu)(用以形成第1液體的液浸區(qū)域)的配置及設(shè)計自由度，而可縮小第1液體的液浸區(qū)域的大小。再者，不僅將第1液體供應(yīng)至第1元件與基板間，也可將第2液體供應(yīng)至第1元件與第2元件間，使曝光用光通過第1液體及第2液體照射于基板上，由此能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)PL較大像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。又，由于以液體充滿各第1元件的第1面?zhèn)燃暗?面?zhèn)?，因此能?gòu)成為可容易地交換第1元件。因此，可僅將該受污染的第1元件交換成干凈的元件，而能通過具備該干凈的第1元件的投影光學(xué)系統(tǒng)與液體，良好地進(jìn)行曝光及測量。又，由將第1元件作成大于15mm，而能抑制因承受液體的力而產(chǎn)生第1元件形狀的變化。由此，可維持投影光學(xué)系統(tǒng)的高成像性能。
此外，本發(fā)明的第1元件，也可是無折射力的透明構(gòu)件(例如平行平面板)，例如，即使配置于最接近像面的透明構(gòu)件完全無助于投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能時，也可將該透明構(gòu)件當(dāng)作第1元件而視為投影光學(xué)系統(tǒng)的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的第5方面，提供一種曝光裝置(EX)，是通過第1液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板曝光，其特征在于，具備第1液浸機(jī)構(gòu)(11)等，是將第1液體(LQ1)供應(yīng)至基板(P)上；以及投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件接近該像面的第2元件(LS2)；第1元件，具有配置成與基板表面對向、使曝光用光通過的第1面(T1)以及配置成與第2元件對向、使曝光用光通過的第2面(T2)；于投影光學(xué)系統(tǒng)光軸(AX)上第1元件的第1面(T1)與第2面(T2)的距離，大于投影光學(xué)系統(tǒng)光軸(AX)上的第1元件的第1面(T1)與基板(P)表面的距離；通過第1元件(LS1)與基板(P)間的第1液體(LQ1)、以及第1元件(LS1)與第2元件(LS2)間的第2液體(LQ2)，將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
根據(jù)本發(fā)明，由通過第1液體及第2液體將曝光用光照射于基板上，而能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)較大像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。又，由于將第1元件作成較厚，因此能將支撐第1元件的支撐部設(shè)于從光軸離開的位置，而增加配置于第1元件周邊的構(gòu)件或機(jī)器等位置的自由度。又，能抑制因承受液體的力而產(chǎn)生第1元件形狀的變化。由此，可維持投影光學(xué)系統(tǒng)的高成像性能。
根據(jù)本發(fā)明的第6方面，提供一種曝光裝置(EX)，是通過第1液體(LQ1)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上來使基板(P)曝光，其特征在于，具備第1液浸機(jī)構(gòu)(11)等，是將第1液體(LQ1)供應(yīng)至基板(P)上，以將第1液體(LQ1)的液浸區(qū)域(LR1)形成于基板(P)上的一部分；以及投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件(LS2)；第1元件，具有配置成與基板表面對向、使曝光用光通過的第1面(T1)以及配置成與第2元件對向、使曝光用光通過的第2面(T2)；第1液浸機(jī)構(gòu)，具有配置成與基板表面對向的平坦液體接觸面(72D)，該液體接觸面，是在第1元件的第1面與基板間配置成包圍曝光用光的光路；通過在第1元件與基板間的第1液體(LQ1)、與在第1元件與第2元件間的第2液體(LQ2)，將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
根據(jù)本發(fā)明，使曝光用光通過第1液體及第2液體而照射于基板上，而能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)較大像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。又，由于在第1元件與基板之間，以與基板表面對向的方式將平坦的液體接觸面配置于曝光用光的光路周圍，因此能以第1液體確實(shí)地持續(xù)充滿第1元件與基板間的光路。
根據(jù)本發(fā)明的第7方面，提供一種曝光方法，是通過投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)及液體(LQ1)將曝光用光照射于基板(P)上，以使基板曝光，該投影光學(xué)系統(tǒng)，包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件接近該像面的第2元件(LS2)，其特征在于，包含第1元件的與基板對向的第1面(T1)，小于第1元件的與第2元件對向的第2面(T2)；第2元件的與第1元件對向的面(T3)，小于第1元件的第2面(T2)；將第1液體(LQ1)供應(yīng)至第1元件(LS1)與基板(P)之間；將第2液體(LQ2)供應(yīng)至第1元件(LS1)與第2元件(LS2)之間；通過第1液體(LQ1)與第2液體(LQ2)而將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
根據(jù)本發(fā)明的曝光方法，可確實(shí)地以第2液體充滿第1元件與第2元件間的光路，使曝光用光通過第1液體及第2液體照射于基板上，由此能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)較大像側(cè)的數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種元件制造方法，其特征在于是使用上述的曝光裝置或曝光方法。根據(jù)本發(fā)明，由于能維持良好的曝光精度及測量精度，因此能制造具有所欲性能的元件。


圖1是顯示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的曝光裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是顯示嘴構(gòu)件附近的概略立體圖。
圖3是從下側(cè)觀察嘴構(gòu)件的立體圖。
圖4是顯示嘴構(gòu)件附近的側(cè)截面圖。
圖5a及圖5b，是顯示用以說明第2液浸機(jī)構(gòu)的圖。
圖6是顯示第1元件的第2面的俯視圖。
圖7是用以說明第2液浸機(jī)構(gòu)的第2液體回收動作的圖。
圖8a及圖8b，是用以說明本發(fā)明的第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收動作的示意圖。
圖9a及圖9b，是顯示液體回收動作的比較例的示意圖。
圖10是顯示第1元件的變形例的示意圖。
圖11是從下側(cè)觀察嘴構(gòu)件的變形例的立體圖。
圖12是顯示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的要部截面圖。
圖13是顯示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的要部截面圖。
圖14是顯示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的要部截面圖。
圖15是顯示半導(dǎo)體元件的制程例的流程圖。
圖16是用以說明本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的第1液體回收機(jī)構(gòu)的回收動作的圖。
附圖標(biāo)號1 第1液浸機(jī)構(gòu)2 第2液浸機(jī)構(gòu)10第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)12第1供應(yīng)口20第1液體回收機(jī)構(gòu)22第1回收口25多孔構(gòu)件26斜面30第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)32液體供應(yīng)口40第2液體回收機(jī)構(gòu)42第2回收口71D，72D 底板部(板狀構(gòu)件)74開口部75平坦面(平坦部)76壁部91第1支撐部92第2支撐部AR投影區(qū)域AR’ 既定區(qū)域AX光軸
EL曝光用光EX曝光裝置HR1 第1區(qū)域HR2 第2區(qū)域LQ1 第1液體LQ2 第2液體LR1 第1液浸區(qū)域LR2 第2液浸區(qū)域LS1～LS7 光學(xué)元件(元件)LS1 第1光學(xué)元件(第1元件)LS2 第2光學(xué)元件(第2元件)P 基板PK鏡筒(支撐構(gòu)件)PL投影光學(xué)系統(tǒng)T1下面(第1面)T2上面(第2面)T3下面具體實(shí)施方式
以下，雖參照圖式說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。
圖1為顯示本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置的概略構(gòu)成圖。圖1中，曝光裝置EX，具有掩膜載臺MST，能保持掩膜M并移動；基板載臺PST，能保持基板P并移動；照明光學(xué)系統(tǒng)IL，是以曝光用光EL照明保持于掩膜載臺MST的掩膜M；投影光學(xué)系統(tǒng)PL，將以曝光用光EL照明的掩膜M的圖案像投影于保持在基板載臺PST的基板P；以及控制裝置CONT，是統(tǒng)籌控制曝光裝置EX整體的動作。
本實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX是一適用液浸法的液浸曝光裝置，其用以在實(shí)質(zhì)上縮短曝光波長來提高分辨率且在實(shí)質(zhì)上放大焦深，其具備第1液浸機(jī)構(gòu)1，用以將液體LQ1充滿于構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS1～LS7中、最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面的第1光學(xué)元件LS1下面T1與基板P間?；錚設(shè)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)龋?光學(xué)元件LS1的下面T1配置成與基板P表面對向。第1液浸機(jī)構(gòu)1，具備第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，是將第1液體LQ1供應(yīng)至第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P間；以及第1液體回收機(jī)構(gòu)20，是回收以第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)的第1液體LQ1。第1液浸機(jī)構(gòu)1的動作，是由控制裝置CONT控制。
又，曝光裝置EX具備第2液浸機(jī)構(gòu)2，其是將第2液體LQ2充滿于第1光學(xué)元件LS1與次于第1光學(xué)元件LS1接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面的第2光學(xué)元件LS2間。第2光學(xué)元件LS2配置于第1光學(xué)元件LS1上方。亦即，第2光學(xué)元件LS2，配置于第1光學(xué)元件LS1的光入射面?zhèn)?，?光學(xué)元件LS1的上面T2，配置成與第2光學(xué)元件LS2的下面T3對向。第2液浸機(jī)構(gòu)2，具備第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30，是將第2液體LQ2供應(yīng)至第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2之間；以及第2液體回收機(jī)構(gòu)40，是回收由第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30供應(yīng)的第2液體LQ2。第2液浸機(jī)構(gòu)2的動作由控制裝置CONT控制。
又，本實(shí)施形態(tài)的第1光學(xué)元件LS1，可使曝光用光IL透射的無折射力的平行平面板，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與上面T2是大致平行。此外，投影光學(xué)系統(tǒng)PL(包含第1光學(xué)元件LS1)的像差等成像特性是控制在既定容許范圍內(nèi)。
本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1與基板P間的空間(第1空間)K1，以及第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的空間(第2空間)K2，是各為獨(dú)立的空間?？刂蒲b置CONT，能分別獨(dú)立進(jìn)行第1液浸機(jī)構(gòu)1對第1空間K1的第1液體LQ1供應(yīng)動作及回收動作、以及第2液浸機(jī)構(gòu)2對第2空間K2的第2液體LQ2供應(yīng)動作及回收動作，而不會產(chǎn)生液體(LQ1、LQ2)從第1空間K1及第2空間K2一方出入于另一方的現(xiàn)象。
曝光裝置EX，至少在使掩膜M的圖案像投影至基板P上的期間，使用第1液浸機(jī)構(gòu)1，將第1液體LQ1充滿于第1光學(xué)元件LS1與配置于其像面?zhèn)鹊幕錚間來形成第1液浸區(qū)域LR1，且使用第2液浸機(jī)構(gòu)2，將第2液體LQ2充滿于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2之間來形成第2液浸區(qū)域LR2。本實(shí)施形態(tài)中，曝光裝置EX，是在包含投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR的基板P上一部分，局部地形成較投影區(qū)域AR大且較基板P小的第1液浸區(qū)域LR1，亦即采用局部液浸方式。又，本實(shí)施形態(tài)中，曝光裝置EX，是在第1光學(xué)元件LS1的上面T2中、僅包含曝光用光EL通過區(qū)域AR′的一部分區(qū)域，局部性地形成第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2。曝光裝置EX，是通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL、第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2、及第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1，將通過掩膜M的曝光用光EL照射于基板P，由此使掩膜M的圖案投影曝光于基板P。
于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)雀浇⒕唧w而言是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)榷瞬康墓鈱W(xué)元件LS1附近，配置有詳述于后的嘴構(gòu)件70。嘴構(gòu)件70是一環(huán)狀構(gòu)件，其在基板P(基板載臺PST)上方設(shè)置成包圍投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端部周緣。本實(shí)施形態(tài)中，嘴構(gòu)件70是構(gòu)成第1液浸機(jī)構(gòu)的一部分。
此處，本實(shí)施形態(tài)是以使用掃描型曝光裝置(即掃描步進(jìn)機(jī))作為曝光裝置EX的情形為例來說明，該掃描型曝光裝置，是一邊使掩膜M與基板P往掃描方向的彼此互異的方向(反方向)同步移動，一邊將形成于掩膜M的圖案曝光于基板P。以下說明中，將與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX一致的方向設(shè)為Z軸方向、將在垂直于Z軸方向的平面內(nèi)、掩膜M與基板P同步移動的方向(掃描方向)設(shè)為X軸方向、將垂直于Z軸方向及X軸方向的方向(非掃描方向)設(shè)為Y軸方向。又，將繞X軸、Y軸、及Z軸周圍的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為θX、θY、以及θZ方向。
曝光裝置EX，具備設(shè)于地面上的底座BP、以及設(shè)于該底座BP上的主柱架9。于主柱架9形成有向內(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，是以曝光用光EL照明由掩膜載臺MST所支撐的掩膜M，其由固定于主柱架9上部的框架3支撐。
照明光學(xué)系統(tǒng)IL，具有射出曝光用光EL的曝光用光源、使從曝光用光源射出的曝光用光EL的照度均一化的光學(xué)積分器、使來自光學(xué)積分器的曝光用光EL聚光的聚光透鏡、中繼透鏡系統(tǒng)、將曝光用光EL所形成的掩膜M上的照明區(qū)域設(shè)定成狹縫狀的可變視野光柵等。掩膜M上的既定照明區(qū)域，是由照明光學(xué)系統(tǒng)IL以均一照度分布的曝光用光EL來照明。作為從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL，例如使用從水銀燈射出的亮線(g線、h線、i線)及KrF準(zhǔn)分子雷射光(波長248nm)等遠(yuǎn)紫外光(DUV光)，或ArF準(zhǔn)分子雷射光(波長193nm)及F2雷射光(波長157nm)等真空紫外光(VUV光)等。本實(shí)施形態(tài)是使用ArF準(zhǔn)分子雷射光。
本實(shí)施形態(tài)中，是使用純水來作為從第1液體供應(yīng)裝置10所供應(yīng)的第1液體LQ1、及從第2液體供應(yīng)裝置30所供應(yīng)的第2液體LQ2，亦即，本實(shí)施形態(tài)中，第1液體LQ1與第2液體是同一液體。純水不但能使ArF準(zhǔn)分子雷射光透射，也能使亮線(g線、h線、i線)及KrF準(zhǔn)分子雷射光(波長248nm)等遠(yuǎn)紫外光(DUV光)透射。
掩膜載臺MST，是能保持掩膜M并移動，由例如真空吸附(或靜電吸附)方式來固定掩膜M。于掩膜載臺MST下面，設(shè)有復(fù)數(shù)個非接觸軸承的空氣軸承(air bearing)85。掩膜載臺MST，是由空氣軸承85以非接觸方式支撐于掩膜臺4上面(導(dǎo)引面)。于掩膜載臺MST及掩膜臺4的中央部，分別形成有使掩膜M的圖案像通過的開口部MK1，MK2。掩膜臺4是通過防振裝置86支撐于主柱架9的上側(cè)段部7。亦即，掩膜載臺MST是通過防振裝置86及掩膜臺4而支撐于主柱架9(上側(cè)段部7)的構(gòu)成。又，由防振裝置86，來將掩膜臺4在振動上與主柱架9分離，以使主柱架9的振動不會傳達(dá)至支撐掩膜載臺MST的掩膜臺4。
掩膜載臺MST，由驅(qū)動控制裝置CONT所控制的包含線性馬達(dá)等掩膜載臺驅(qū)動裝置MSTD，能在保持掩膜M的狀態(tài)下，在掩膜臺4上與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX垂直的平面內(nèi)、亦即XY平面內(nèi)，進(jìn)行2維移動及微幅旋轉(zhuǎn)于θZ方向。掩膜載臺MST，能以指定的掃描速度移動于X軸方向，并具有掩膜M全面至少能橫越投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的X軸方向移動行程。
于掩膜載臺MST上，設(shè)有與掩膜載臺MST一起移動的移動鏡81。又，在與移動鏡81對向的位置設(shè)置雷射干涉儀82。掩膜載臺MST上的掩膜M的2維方向位置、及θZ方向的旋轉(zhuǎn)角(視情形不同有時也包含θX、θY方向的旋轉(zhuǎn)角)，是由雷射干涉儀82以實(shí)時方式測量。雷射干涉儀82的測量結(jié)果輸出至控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT，即根據(jù)雷射干涉儀82的測量結(jié)果來驅(qū)動掩膜載臺驅(qū)動裝置MSTD，由此進(jìn)行保持于掩膜載臺MST的掩膜M的位置控制。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，以既定的投影倍率β將掩膜M的圖案投影曝光于基板P。投影光學(xué)系統(tǒng)PL以復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS1～LS7(包含設(shè)于基板P側(cè)前端部的第1光學(xué)元件LS1)構(gòu)成，復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS1～LS7是以鏡筒PK支撐。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、1/5、或1/8的縮小系統(tǒng)。此外，投影光學(xué)系統(tǒng)PL也可為等倍系統(tǒng)及放大系統(tǒng)的任一者。又，投影光學(xué)系統(tǒng)PL，也可是包含折射元件與反射元件的折反射系統(tǒng)、不包含反射元件的折射系統(tǒng)、不包含折射元件的反射系統(tǒng)的任一者。從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL，由物體面?zhèn)壬淙胪队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL，在通過復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS7～LS1后，從投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)壬涑?，而到達(dá)基板P上。具體而言，曝光用光EL是在分別通過復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS7～LS3之后，通過第2光學(xué)元件LS2的上面T4的既定區(qū)域，并通過下面T3的既定區(qū)域后，射入第2液浸區(qū)域LR2。通過第2液浸區(qū)域LR2的曝光用光EL，在通過第1光學(xué)元件LS1的上面T2的既定區(qū)域后，通過下面T1的既定區(qū)域，并射入第1液浸區(qū)域LR1后到達(dá)基板P上。
于保持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK外周設(shè)有突緣PF，投影光學(xué)系統(tǒng)PL通過此突緣PF支撐于鏡筒臺5。鏡筒臺5通過防振裝置87支撐于主柱架9的下側(cè)段部8。亦即，投影光學(xué)系統(tǒng)PL是通過防振裝置87及鏡筒臺5而支撐于主柱架9(下側(cè)段部8)的構(gòu)成。又，由防振裝置87，來將鏡筒臺5在振動上與主柱架9分離，以使主柱架9的振動不會傳達(dá)至支撐投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒臺5。
基板載臺PST，能支撐保持基板P的基板保持具PH并移動，由例如真空吸附(或靜電吸附)方式來保持基板P。于基板載臺PST下面，設(shè)有復(fù)數(shù)個非接觸軸承的空氣軸承88。基板載臺PST，是由空氣軸承88以非接觸方式支撐于基板臺6上面(導(dǎo)引面)?；迮_6是通過防振裝置89支撐于底座BP上。又，由防振裝置89，來將基板臺6在振動上與主柱架9分離，以使底座BP(地板面)或主柱架9的振動不會傳達(dá)至支撐基板載臺PST的基板臺6。
基板載臺PST，由驅(qū)動控制裝置CONT所控制的包含線性馬達(dá)等基板載臺驅(qū)動裝置PSTD，能在通過基板保持具PH在保持基板P的狀態(tài)下，在基板臺6上的XY平面內(nèi)進(jìn)行2維移動及微幅旋轉(zhuǎn)于θZ方向。進(jìn)一步，基板載臺PST也可移動于Z軸方向、θX方向、以及θY方向。
在基板載臺PST上，設(shè)有與基板載臺PST一起相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL移動的移動鏡83。又，在與移動鏡83對向的位置設(shè)有雷射干涉計84。基板載臺PST上的基板P在2維方向的位置及旋轉(zhuǎn)角，是由雷射干涉計84以實(shí)時方式測量。又，雖未圖標(biāo)，曝光裝置EX，是具備焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)，其用以檢測支撐于基板載臺PST的基板P的表面位置信息。作為焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)，可采用從斜方向?qū)z測光照射于基板P表面的斜入射方式、也可采用靜電容量型傳感器的方式等。焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)，是通過第1液體LQ1、或在不通過第1液體LQ1的狀態(tài)下，檢測出基板P表面的Z軸方向的位置信息、以及基板P的θX及θY方向的傾斜信息。當(dāng)是在不通過液體LQ1的狀態(tài)下檢測基板P表面的面信息的焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)時，也可是在離開投影光學(xué)系統(tǒng)PL的位置檢測基板P表面的面信息。在離開投影光學(xué)系統(tǒng)PL的位置檢測基板P表面的面信息的曝光裝置，例如揭示于美國專利第6,674,510號，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該文獻(xiàn)的記載內(nèi)容來作為本文記載的一部分。
雷射干涉儀84的測量結(jié)果輸出至控制裝置CONT。焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果也輸出至控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT，根據(jù)焦點(diǎn)位準(zhǔn)檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果驅(qū)動基板載臺驅(qū)動裝置PSTD，以控制基板P的焦點(diǎn)位置及傾斜角，使基板P表面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面一致，且根據(jù)雷射干涉儀84的測量結(jié)果，進(jìn)行基板P的X軸方向及Y軸方向的位置控制。
于基板載臺PST上設(shè)有凹部90，用以保持基板P的基板保持具PH即配置于凹部90。又，基板載臺PST中除了凹部90以外的上面91，是一與保持于基板保持具PH的基板P表面大致相同高度(同一面高)的平坦面(平坦部)。又，本實(shí)施形態(tài)中，移動鏡83的上面也設(shè)置成與基板載臺PST的上面91為大致同一面。
由于在基板P周圍設(shè)有與基板P表面大致同一面的上面91，因此即使是對基板P的邊緣區(qū)域進(jìn)行液浸曝光時，由于在基板P的邊緣部位外側(cè)幾乎沒有段差，因此能將液體LQ保持于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)?，良好地形成液浸區(qū)域LR1。此外，只要能維持液浸區(qū)域LR1，于基板P表面與基板載臺PST的上面91間也可存在段差。又，在基板P的邊緣部與設(shè)于該基板P周圍的平坦面(上面)91之間雖有0.1～2mm左右的間隙，但由液體LQ的表面張力，液體LQ幾乎不會流入該間隙，即使對基板P的周緣附近進(jìn)行曝光時，也可由上面91將液體LQ保持于投影光學(xué)系統(tǒng)PL下。
第1液浸機(jī)構(gòu)1的第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，是將第1液體LQ1供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第1光學(xué)元件LS1與基板P間的第1空間K1，其具備能送出第1液體LQ1的第1液體供應(yīng)部11、以及其一端部連接于第1液體供應(yīng)部11的第1供應(yīng)管13。第1供應(yīng)管13的另一端部連接于嘴構(gòu)件70。本實(shí)施形態(tài)中，第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10是供應(yīng)純水，第1液體供應(yīng)部11具有純水制造裝置、以及調(diào)整所供應(yīng)的第1液體(純水)LQ1溫度的調(diào)溫裝置等。此外，只要能滿足既定品質(zhì)條件，也可不將純水制造裝置設(shè)于曝光裝置EX，而是使用配置有曝光裝置EX的工廠內(nèi)的純水制造裝置(施力裝置)。第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10(第1液體供應(yīng)部11)的動作是由控制裝置CONT控制。為將第1液浸區(qū)域LR1形成于基板P上，第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，在控制裝置CONT的控制下，將既定量第1液體LQ1供應(yīng)至配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊幕錚上。
又，于第1供應(yīng)管13途中設(shè)有稱為mass flow controller的流量控制器16，其用以控制從第1液體供應(yīng)部11送至投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊拿恳粏挝粫r間的液體量。流量控制器16的液體供應(yīng)量的控制，是根據(jù)控制裝置CONT的指令訊號所進(jìn)行。
第1液浸機(jī)構(gòu)1的液體回收機(jī)構(gòu)20，是用以回收投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊牡?液體LQ1。第1液體回收機(jī)構(gòu)20，具備能回收第1液體LQ1的第1液體回收部21、以及其一端部連接于第1液體回收部21的第1回收管23。第1回收管23的另一端部則連接于嘴構(gòu)件70。第1液體回收部21，例如具備真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)、以及將所回收的第1液體LQ1與氣體分離的氣液分離器等。此外，也可不將真空系統(tǒng)或氣液分離器等全部設(shè)于曝光裝置EX，而使用配置有曝光裝置EX的工廠內(nèi)的設(shè)備來替代其至少一部分。第1液體回收機(jī)構(gòu)20(第1液體回收部21)的動作是由控制裝置CONT控制。為將第1液浸區(qū)域LR1形成于基板P上，第1液體回收機(jī)構(gòu)20，在控制裝置CONT的控制下，將第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10所供應(yīng)的基板P上的第1液體LQ1回收既定量。
第2液浸機(jī)構(gòu)2的第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30，是將第2液體LQ2供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第2光學(xué)元件LS2與第1光學(xué)元件LS1之間的第2空間K1。第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30，具備能送出第2液體LQ2的第2液體供應(yīng)部31、以及其一端部連接于第2液體供應(yīng)部31的第2供應(yīng)管33。第2供應(yīng)管33的另一端部，則通過后述供應(yīng)流路34等，連接于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的第2空間K2。與第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10同樣地，第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30是供應(yīng)純水。第2液體供應(yīng)部31具有純水制造裝置、以及調(diào)整所供應(yīng)的第2液體(純水)LQ2溫度的調(diào)溫裝置等。此外，也可不將純水制造裝置設(shè)于曝光裝置EX，而是使用配置有曝光裝置EX的工廠內(nèi)的純水制造裝置(施力裝置)。第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30(第2液體供應(yīng)部31)的動作是由控制裝置CONT控制。為將第2液浸區(qū)域LR2形成于第1光學(xué)元件LS1的上面T2上，第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30，是在控制裝置CONT的控制下，將既定量第2液體LQ2供應(yīng)至第1光學(xué)元件LS1的上面T2上。
此外，純水制造裝置也可共通使用于第1液浸機(jī)構(gòu)與第2液浸機(jī)構(gòu)。
又，于第2供應(yīng)管33的途中也可設(shè)置流量控制器，其用以控制從第2液體供應(yīng)部31送出、供應(yīng)至第2空間K2的每一單位時間的液體量。
第2液浸機(jī)構(gòu)2的液體回收機(jī)構(gòu)40，是從投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第2光學(xué)元件LS2與第1光學(xué)元件LS1間的第2空間K2回收第2液體LQ2。第2液體回收機(jī)構(gòu)40，具備能回收第2液體LQ2的第2液體回收部41、以及其一端部連接于第2液體回收部41的第2回收管43。第2回收管43的另一端部，是通過后述回收流路44等，連接于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的第2空間K2。第2液體回收部41，例如具備真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)、以及將所回收的第2液體LQ2與氣體分離的氣液分離器等。此外，也可不將真空系統(tǒng)或氣液分離器等全部設(shè)于曝光裝置EX，而使用配置有曝光裝置EX的工廠內(nèi)的設(shè)備來替代其至少一部分。第2液體回收機(jī)構(gòu)40(第2液體回收部41)的動作是由控制裝置CONT控制。第2液體回收機(jī)構(gòu)40，在控制裝置CONT的控制下，回收第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30所供應(yīng)的第1光學(xué)元件LS1上面T2上的第2液體LQ2。
嘴構(gòu)件70是被嘴保持具96保持，該嘴保持具96連接于主柱架9的下側(cè)段部8。通過嘴保持具96保持嘴構(gòu)件70的主柱架9、與通過突緣PF支撐投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的鏡筒臺5，是通過防振裝置87在振動上分離。因此，可防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動傳達(dá)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。又，通過嘴保持具96支撐嘴構(gòu)件70的主柱架9、與支撐基板載臺PST的基板臺6，是通過防振裝置89在振動上分離。因此，可防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動通過主柱架9及底座BP而傳達(dá)至基板載臺PST。又，通過嘴保持具96支撐嘴構(gòu)件70的主柱架9、與支撐掩膜載臺MST的掩膜臺4，是通過防振裝置86在振動上分離。因此，可防止嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動通過主柱架9傳達(dá)至掩膜載臺MST。
其次，參照圖2、圖3及圖4說明第1液浸機(jī)構(gòu)1及嘴構(gòu)件70。圖2是顯示嘴構(gòu)件70附近的概略立體圖的部分截斷圖、圖3是從下側(cè)觀察嘴構(gòu)件70的立體圖、圖4是側(cè)截面圖。
嘴構(gòu)件70，配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)惹岸瞬扛浇?，是一于基板P(基板載臺PST)上方配置成包圍投影光學(xué)系統(tǒng)PL周圍的環(huán)狀構(gòu)件。本實(shí)施形態(tài)中，嘴構(gòu)件70是構(gòu)成第1液浸機(jī)構(gòu)1的一部分。于嘴構(gòu)件70中央部具有能配置投影光學(xué)系統(tǒng)PL的孔部70H。如圖4所示，第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2是以同一鏡筒(支撐構(gòu)件)PK所支撐，本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置成嘴構(gòu)件70的孔部70H的內(nèi)側(cè)面70T與鏡筒PK的側(cè)面PKT對向。又，在嘴構(gòu)件70的孔部70H的內(nèi)側(cè)面70T與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的側(cè)面PKT之間設(shè)有間隙。此間隙，是為了在振動上分離投影光學(xué)系統(tǒng)PL與嘴構(gòu)件70而設(shè)置。由此，可防止在嘴構(gòu)件70產(chǎn)生的振動直接傳達(dá)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。
此外，嘴構(gòu)件70的孔部70H內(nèi)側(cè)面，對液體LQ具有撥液性(撥水性)，可抑制液體滲入投影光學(xué)系統(tǒng)PL側(cè)面與嘴構(gòu)件70內(nèi)側(cè)面的間隙。
于嘴構(gòu)件70下面，形成有用以供應(yīng)第1液體LQ1的液體供應(yīng)口12、及用以回收第1液體LQ1的液體回收口22。以下說明中，將第1液浸機(jī)構(gòu)1的液體供應(yīng)口12適當(dāng)稱為第1供應(yīng)口12，將第1液浸機(jī)構(gòu)1的液體回收口22適當(dāng)稱為第1回收口22。
于嘴構(gòu)件70內(nèi)部，形成有連接于第1供應(yīng)口12的第1供應(yīng)流路14、以及連接第1回收口22的第1回收流路24。又，于第1供應(yīng)流路14連接第1供應(yīng)管13另一端，于第1回收流路24連接第1回收管23另一端。第1供應(yīng)口12、第1供應(yīng)流路14、以及第1供應(yīng)管13，構(gòu)成第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10(第1液浸機(jī)構(gòu)1)的一部分，第1回收口22、第1回收流路24、以及第1回收管23，構(gòu)成第1液體回收機(jī)構(gòu)20(第1液浸機(jī)構(gòu)1)的一部分。
第1供應(yīng)口12，是在被基板載臺PST支撐的基板P上方，設(shè)置成與該基板P表面對向。第1供應(yīng)口12與基板P表面隔著既定距離。第1供應(yīng)口12，配置成包圍曝光用光EL所照射的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR。本實(shí)施形態(tài)中，如圖3所示，第1供應(yīng)口12，是于嘴構(gòu)件70下面配置成包圍投影區(qū)域AR的環(huán)形狹縫狀。又，本實(shí)施形態(tài)中，投影區(qū)域AR，是設(shè)定成以Y軸方向(非掃描方向)為長邊方向的矩形。
第1供應(yīng)流路14，具備其一部分連接于第1供應(yīng)管13的另一端的緩沖流路部14H；以及其上端部連接于緩沖流路部14H、下端部連接于第1供應(yīng)口12的傾斜流路部14S。傾斜流路部14S具有對應(yīng)第1供應(yīng)口12的形狀，其沿XY平面的截面，形成為包圍第1光學(xué)元件LS1的環(huán)狀狹縫。傾斜流路部14S，具有與配置于其內(nèi)側(cè)的第1光學(xué)元件LS1側(cè)面對應(yīng)的傾斜角度，從圖4的側(cè)截面圖可知，形成為與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的距離越長而與基板P表面的間隔越大。
緩沖流路部14H，以包圍傾斜流路部14S上端部的方式設(shè)置于其外側(cè)，是一形成為沿XY方向(水平方向)擴(kuò)張的空間部。緩沖流路部14H內(nèi)側(cè)(光軸AX側(cè))與傾斜流路部14S上端部連接，其連接部為一彎曲角部17。又，在其連接部(彎曲角)17附近，具體而言是緩沖流路部14H的內(nèi)側(cè)(光軸AX側(cè))區(qū)域，設(shè)置有形成為包圍傾斜流路部14S上端部的堤防部15。堤防部15，設(shè)置成從緩沖流路部14H底面往+Z方向突出。堤防部15與嘴構(gòu)件上面(后述的頂板部72B)之間，分隔出較緩沖流路部14H窄的狹窄流路部14N。
本實(shí)施形態(tài)中，嘴構(gòu)件70，是將第1構(gòu)件71與第2構(gòu)件72組合而形成。第1、第2構(gòu)件71，72，例如可由鋁、鈦、不銹鋼、杜拉鋁、或至少含上述中的二者的合金來形成。
第1構(gòu)件71，具有側(cè)板部71A、其外側(cè)端部連接于側(cè)板部71A上部的既定位置的頂板部71B、其上端部連接于頂板部71B內(nèi)側(cè)端部的傾斜板部71C、以及連接于傾斜板部71C下端部的底板部71D(參照圖3)，上述各板部是彼此接合成一體。第2構(gòu)件72，具有其外側(cè)端部連接于第1構(gòu)件71上端部的頂板部72B、其上端部連接于頂板部72B內(nèi)側(cè)端部的傾斜板部72C、以及連接于傾斜板部72C下端部的底板部(平板部)72D，上述各板部是彼此接合成一體。又，以第1構(gòu)件71的頂板部71B形成緩沖流路部14H的底面、以第2構(gòu)件72的頂板部72B下面形成緩沖流路部14H的頂面。又，以第1構(gòu)件71的傾斜板部71C上面(朝向投影光學(xué)系統(tǒng)PL側(cè)的面)形成傾斜流路部14S的底面、以第2構(gòu)件72的傾斜板部72C下面(與投影光學(xué)系統(tǒng)PL相反側(cè)的面)形成傾斜流路部14S的頂面。第1構(gòu)件71的傾斜板部71C及第2構(gòu)件72的傾斜板部72C分別形成為研缽狀。由組合上述第1、第2構(gòu)件71，72來形成狹縫狀供應(yīng)流路14。又，緩沖流路部14H外側(cè)，被第1構(gòu)件71的側(cè)板部71A上部區(qū)域封閉，第2構(gòu)件72的傾斜板部72C上面(也即嘴構(gòu)件70的內(nèi)側(cè)面70T)，與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒PK的側(cè)面PKT對向。
第1回收口22，是在支撐于基板載臺PST的基板P上方，設(shè)置成與該基板P表面對向。第1回收口22與基板P表面隔著既定距離。第1回收口22是相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR，以從第1供應(yīng)口12離開的方式設(shè)置于第1供應(yīng)口12外側(cè)，并形成為包圍第1供應(yīng)口12及曝光用光EL所照射的投影區(qū)域AR。具體而言，由第1構(gòu)件71的側(cè)板71A、頂板部71B、以及傾斜板部71C，來形成向下開口的空間部24，由空間部24的前述開口部來形成第1回收口22，并由前述空間部24形成第1回收流路24。又，于第1回收流路(空間部)24的一部分連接有第1回收管23的另一端。
于第1回收口22配置有覆蓋該第1回收口22的具復(fù)數(shù)個孔的多孔構(gòu)件25。多孔構(gòu)件25是由具復(fù)數(shù)個孔的網(wǎng)狀構(gòu)件構(gòu)成。作為多孔構(gòu)件25，例如能由形成蜂巢形圖案(由大致六角形的復(fù)數(shù)個孔所構(gòu)成)的網(wǎng)狀構(gòu)件來構(gòu)成。多孔構(gòu)件25形成為薄板狀，例如為具有100μm左右的厚度。
多孔構(gòu)件25，是能由對構(gòu)成多孔構(gòu)件25基材(由不銹鋼(例如SUS316)等構(gòu)成)的板構(gòu)件施以鑿孔加工來形成。又，也能于第1回收口22重疊配置復(fù)數(shù)個薄板狀多孔構(gòu)件25。又，也可對多孔構(gòu)件25施以用來抑制雜質(zhì)溶于第1液體LQ1的表面處理、或施以用來提高親液性的表面處理。作為此種表面處理，有使氧化鉻附著于多孔構(gòu)件25的處理，例如神鋼環(huán)境對策股份有限公司的「GOLDEP」處理、或「GOLDEP WHITE」處理。由施以此種表面處理，而能防止多孔構(gòu)件25的雜質(zhì)溶于第1液體LQ1等不良情形產(chǎn)生。又，也可對嘴構(gòu)件70(第1、第2構(gòu)件71，72)施以上述表面處理。
此外，也可使用雜質(zhì)較不會溶于第1液體LQ1的材料(鈦等)來形成多孔構(gòu)件25。
嘴構(gòu)件70為俯視四角形狀。如圖3所示，第1回收口22，是于嘴構(gòu)件70下面形成為包圍投影區(qū)域AR及第1供應(yīng)口12的俯視框狀(「口」字形)。又，于該第1回收口22配置有薄板狀的多孔構(gòu)件25。又，在第1回收口22(多孔構(gòu)件25)與第1供應(yīng)口12之間，配置有第1構(gòu)件71的底板部71D。第1供應(yīng)口12，是在第1構(gòu)件71的底板部71D與第2構(gòu)件72的底板部72D間形成為俯視環(huán)狀的狹縫。
嘴構(gòu)件70中，底板部71D，72D的各與基板P對向的面(下面)，為平行于XY平面的平坦面。亦即，嘴構(gòu)件70所具備的底板部71D，72D，是具有形成為與基板載臺PST所支撐的基板P表面(XY平面)對向、且與基板P表面大致平行的下面。又，本實(shí)施形態(tài)中，底板部71D下面與底板部72D下面為大致同一面高，且是一與配置于基板載臺PST的基板P表面間的間隙為最小的部分。由此，能將第1液體LQ1良好地保持在底板部71D，72D下面與基板P之間，以形成第1液浸區(qū)域LR1。以下說明中，將形成為與基板載臺PST所支撐的基板P表面對向、且與基板P表面(XY平面)大致平行的底板部71D，72D下面(平坦部)，適當(dāng)并稱為「平坦面75」。
平坦面75，是配置于嘴構(gòu)件70中最接近基板載臺PST所支撐的基板P處的面。且本實(shí)施形態(tài)中，由于底板部71D下面與底板部72D下面為大致同一面高，因此雖將底板部71D下面及底板部72D下面一起當(dāng)作平坦面75，但也可于底板部71D下面配置多孔構(gòu)件25，來作為第1回收口22的一部分。此時，僅有底板部72D的下面為平坦面75。
多孔構(gòu)件25，具有與支撐于基板載臺PST的基板P對向的下面26。又，多孔構(gòu)件25，是以其下面26對支撐于基板載臺PST的基板P表面(也即XY平面)呈傾斜的方式設(shè)于第1回收口22。亦即，設(shè)于第1回收口22的多孔構(gòu)件25，具有與支撐于基板載臺PST的基板P表面對向的斜面(下面)26。第1液體LQ1，是通過配置于第1回收口22的多孔構(gòu)件25的斜面26而被回收。亦即，第1回收口22是形成于斜面26的構(gòu)成。又，第1回收口22，由于是形成為包圍曝光用光EL所照射的投影區(qū)域AR，因此配置于該第1回收口22的多孔構(gòu)件25的斜面26，是一形成為包圍曝光用光EL所照射的投影區(qū)域AR的構(gòu)成。
與基板P對向的多孔構(gòu)件25的斜面26，是形成為與投影光學(xué)系統(tǒng)PL(曝光用光EL)的光軸AX的距離越長而與基板P表面的間隔越大。如圖3所示，本實(shí)施形態(tài)中，第1回收口22是形成俯視呈「口」字形，并組合4枚多孔構(gòu)件25A～25D配置于第1回收孔22。其中，相對投影區(qū)域AR的X軸方向(掃描方向)分別配置于兩側(cè)的多孔構(gòu)件25A，25C，是配置成其表面與XZ平面正交、且與光軸AX的距離越長而與基板P表面的間隔越大。又，相對投影區(qū)域AR分別配置于Y軸方向兩側(cè)的多孔構(gòu)件25B，25D，是配置成其表面與YZ平面正交、且與光軸AX的距離越長而與基板P表面的間隔越大。
連接于第1構(gòu)件71的傾斜板部71C下端部的底板部71D下面與側(cè)板部71A下端部，是設(shè)置成于Z軸方向大致相同位置(等高)。又，多孔構(gòu)件25，是以其斜面26內(nèi)緣部與底板部71D下面(平坦面75)為大致同高的方式、且以斜面26內(nèi)緣部與底板部71D下面(平坦面75)連續(xù)的方式，安裝于嘴構(gòu)件70的第1回收口22。亦即，平坦面75是與多孔構(gòu)件25的斜面26連續(xù)地形成。又，多孔構(gòu)件25，是配置成與光軸AX的距離越長而與基板P表面的間隔越大。又，于斜面26(多孔構(gòu)件25)的外緣部外側(cè)，設(shè)有由側(cè)板部71A下部的一部分區(qū)域所形成的壁部76。壁部76是以包圍多孔構(gòu)件25(斜面26)的方式設(shè)置于其周緣，其相對投影區(qū)域AR設(shè)于第1回收口22外側(cè)，用以抑制第1液體LQ1的漏出。
形成平坦面75的底板部72D的一部分，是在Z軸方向配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第1光學(xué)元件LS1下面T1與基板P之間。亦即，形成平坦面75的底板部72的一部分，是潛入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)元件LS1的下面T1之下。又，在形成平坦面75的底板部72D的中央部，形成有使曝光用光EL通過的開口部74。開口部74，具有對應(yīng)投影區(qū)域AR的形狀，在本實(shí)施形態(tài)中形成為以Y軸方向(非掃描方向)為長邊方向的橢圓狀。開口部74是形成為比投影區(qū)域AR大，由此使通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光用光EL不會被底板部72D遮蔽，而能到達(dá)基板P上。亦即，形成平坦面75的底板部72D，是在不妨礙曝光用光EL的光路的位置，配置成包圍曝光用光EL的光路、且潛入第1光學(xué)元件LS1的下面T1之下。換言之，平坦面75是在第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P之間配置成包圍投影區(qū)域AR。又，底板部72D，是以其下面為平坦面75配置成與基板P表面對向，并設(shè)置成不與第1光學(xué)元件LS1下面T1及基板P接觸。此外，開口部74的邊緣部74E可是直角狀，或形成為銳角或圓弧狀皆可。
又，平坦面75，是配置于曝光用光EL所照射的投影區(qū)域AR與配置于第1回收口22的多孔構(gòu)件25的斜面26間。第1回收口22是相對投影區(qū)域AR在平坦面75外側(cè)、且配置成包圍著平坦面75。又，第1供應(yīng)口12，是相對投影區(qū)域AR配置于平坦面75(底板部72D)外側(cè)。第1供應(yīng)口12，設(shè)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR與第1回收口22間，用以形成第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1，通過第1供應(yīng)口12被供應(yīng)至投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR與第1回收口22間。
且本實(shí)施形態(tài)中，雖第1回收口22是形成為口字形且配置成包圍平坦面75，但只要是相對投影區(qū)域AR位于平坦面75外側(cè)，也可不包圍于平坦面75。例如，第1回收口22，也可分割配置于嘴構(gòu)件70下面中、較相對投影區(qū)域AR的掃描方向(X軸方向)兩側(cè)的平坦面75更外側(cè)的既定區(qū)域?；蛘?，第1回收口22，也可分割配置于嘴構(gòu)件70下面中、較相對投影區(qū)域AR的非掃描方向(Y軸方向)兩側(cè)的平坦面75更外側(cè)的既定區(qū)域。另一方面，將第1回收口22配置成包圍平坦面75，而能更確實(shí)地通過第1回收口22回收第1液體LQ1。
如上所述，平坦面75是配置于第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P間，基板P表面與第1光學(xué)元件LS1的下面T1的距離，比基板P表面與平坦面75的距離長。亦即，第1光學(xué)元件LS1的下面T1，形成于較平坦面75高的位置(相對基板P為較遠(yuǎn))。
又，包含于平坦面75連續(xù)形成的斜面26的第1回收口22，其至少一部分是于Z軸方向、在第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P間配置成與基板P表面對向。亦即，第1回收口22的至少一部分設(shè)于較第1光學(xué)元件1的下面T1低的位置(相對基板P較近之處)。又，包含斜面26的第1回收口22，是配置于第1光學(xué)元件LS1的下面T1周圍的構(gòu)成。
本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與第1光學(xué)元件LS1的上面T2的距離為4mm左右，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P的距離、亦即曝光用光EL的光路中液體LQ1的厚度為3mm左右，而平坦面75與基板P的距離約1mm。又，平坦面75接觸于第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1，第1光學(xué)元件LS1的下面T1也接觸于第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1。亦即，平坦面75及第1光學(xué)元件LS1的下面T1，為與第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1接觸的液體接觸面。
此外，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與第1光學(xué)元件LS1的上面T2的距離，并不限于上述的4mm，也可設(shè)定在3～10mm的范圍，而第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P的距離，并不限于上述的3mm，也可考慮液體LQ1對曝光用光BL的吸收、以及液體LQ1在第1空間K1的流動，設(shè)定在1～5mm的范圍。又，平坦面75與基板P的距離也不限于上述的1mm，也能設(shè)定在0.5～1mm的范圍。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第1光學(xué)元件LS1的下面(液體接觸面)T1具有親液性(親水性)。本實(shí)施形態(tài)中，對下面T1施以親液化處理，由該親液化處理使第1光學(xué)元件LS1的下面T1具親液性。又，平坦面75也施以親液化處理而具有親液性。此外，也可對平坦面75一部分施以撥液化處理而使其具有撥液性。
作為用以使第1光學(xué)元件LS1的下面T1等既定構(gòu)件具親液性的親液化處理，例如列舉使MgF2、Al2O3、SiO2等親液性材料附著的處理。或者，由于本實(shí)施形態(tài)的液體LQ是采用極性較大的水，因此作為親液化處理(親水化處理)，例如，能以醇類等具有OH基的極性較大的分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)來形成薄膜，以賦予親液性(親水性)。又，以螢石或石英來形成第1光學(xué)元件LS1，由于此等螢石或石英與水的親和性高，因此即使未施以親液化處理，也能得到良好的親液性，而能使第1液體LQ1與第1光學(xué)元件LS1下面T1的大致全面緊貼。此外，也可使平坦面75的一部分(例如底板部71D下面)對第1液體LQ1具有親液性。
又，作為為了使平坦面75一部分具有撥液性的撥液化處理，例如可列舉將聚四氟乙烯(鐵氟龍(登記商標(biāo)))等氟系樹脂材料、丙烯酸系樹脂材料、或硅系樹脂材料等撥液性材料附著等處理。又，使基板載臺PST的上面91具有撥液性，而能抑制第1液體LQ1在液浸曝光中流出基板P外側(cè)(上面91外側(cè))，且在液浸曝光后也能圓滑地回收第1液體LQ1，能防止有第1液體LQ1殘留于上面91的不良情形。
為將第1液體LQ1供應(yīng)至基板P上，控制裝置CONT，驅(qū)動第1液體供應(yīng)部11，將第1液體LQ從第1液體供應(yīng)部11送出。從第1液體供應(yīng)部11送出的第1液體LQ1，在流經(jīng)第1供應(yīng)管13后，流入嘴構(gòu)件70的第1供應(yīng)流路14中的緩沖流路部14H。緩沖流路部14H是沿水平方向擴(kuò)張的空間部，使流入緩沖流路部14H的第1液體LQ1以沿水平方向擴(kuò)張的方式流動。由于在緩沖流路部14H的流路下流側(cè)的內(nèi)側(cè)(光軸AX側(cè))區(qū)域形成有堤防部15，因此第1液體LQ1會在充滿緩沖流路部14全區(qū)后，暫時被儲存于此。接著，當(dāng)?shù)?液體LQ1在緩沖流路部14H儲存至既定量以上后(第1液體LQ1的液面高于堤防部15的高度后)，即通過狹窄流路部14N流入傾斜流路部14S。流入傾斜流路部14S的第1液體LQ1，即沿傾斜流路部14S流向下方，并通過第1供應(yīng)口12供應(yīng)至配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊幕錚上。第1供應(yīng)口12是從基板P上方將第1液體LQ1供應(yīng)至基板P上。
如此，由設(shè)置堤防部15，使從緩沖流路部14H流出的第1液體LQ1，從第1供應(yīng)口12(以包圍投影區(qū)域AR的方式形成為環(huán)狀)全區(qū)大致均一地供應(yīng)至基板P上。亦即，若未形成堤防部15(狹窄流路部14N)，流動于傾斜流路部14S的第1液體LQ1的流量，其在第1供應(yīng)管13與緩沖流路部14H的連接部附近的區(qū)域會較其它的區(qū)域多，因此在形成為環(huán)狀的第1供應(yīng)口12各位置對基板P上的液體供應(yīng)量即會不均一。不過，由于設(shè)置狹窄流路部14N來形成緩沖流路部14H，當(dāng)于該緩沖流路部14H儲存至既定量以上的第1液體LQ1后，才開始將液體供應(yīng)至第1供應(yīng)口12，因此能在使第1供應(yīng)口12各位置的流量分布或流速分布均一的狀態(tài)下，將第1液體LQ1供應(yīng)至基板P上。此處，雖在第1供應(yīng)流路14的彎曲角部17附近容易在例如開始供應(yīng)時等殘存氣泡，但由縮小此彎曲部17附近的第1供應(yīng)流路14來形成狹窄流路部14N，而能使流動于狹窄流路部14N的第1液體LQ1的流速更高速，由該高速的第1液體LQ1的流動，將氣泡通過第1供應(yīng)口12排出至第1供應(yīng)流路14外部。接著，由在排出氣泡后執(zhí)行液浸曝光動作，而能在無氣泡的狀態(tài)下于第1液浸區(qū)域LR1進(jìn)行曝光處理。此外，堤防部15，也可設(shè)置成從緩沖流路部14H的頂面往-Z方向突出。其重點(diǎn)，是只要將較緩沖流路部14H狹窄的狹窄流路部14N設(shè)于緩沖流路部14H的流路下游側(cè)即可。
此外，也可將部分堤防部15作成較低(較高)。由預(yù)先于堤防部15設(shè)置部分高度相異的區(qū)域，而能以部分相異的時間點(diǎn)開始來自第1供應(yīng)口12的第1液體LQ1的供應(yīng)，因此能防止在開始供應(yīng)第1液體LQ1時氣體(氣泡)殘留于形成液浸區(qū)域AR2的液體中。又，也能將緩沖流路部14H分割成復(fù)數(shù)個流路，來對應(yīng)狹縫狀液體供應(yīng)口12的位置供應(yīng)相異量的液體LQ。
又，為回收基板P上的第1液體LQ1，控制裝置CONT即驅(qū)動第1液體回收部21。由驅(qū)動具有真空系統(tǒng)的第1液體回收部21后，基板P上的第1液體LQ1，即通過配置有多孔構(gòu)件25的第1回收口22流入第1回收流路24。當(dāng)回收第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1時，該第1液體LQ1是接觸于多孔構(gòu)件25的下面(斜面)26。由于第1回收口22(多孔構(gòu)件25)于基板P上方設(shè)置成與基板P對向，因此是從上方來回收基板P上的第1液體LQ1。流入第1回收流路24的第1液體LQ1，在流經(jīng)第1回收管23后被回收至第1液體回收部21。
接著，參照圖4、圖5、圖6、及圖7來說明第2液浸機(jī)構(gòu)2。
圖4中，第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2，被同一鏡筒(支撐構(gòu)件)PK支撐，并相對曝光用光EL的光路支撐成大致靜止的狀態(tài)。第1光學(xué)元件LS1，支撐于設(shè)于鏡筒PK下端部的第1支撐部91。第2光學(xué)元件LS2，支撐于鏡筒PK內(nèi)部中設(shè)在較第1支撐部91上方的第2支撐部92。于第2光學(xué)元件LS2上部設(shè)有作為被支撐部的突緣部F2，第2支撐部92是由支撐突緣部F2來支撐第2光學(xué)元件LS2。又，第1光學(xué)元件LS1，能容易地拆裝于鏡筒PK的第1支撐部91。亦即，第1光學(xué)元件LS1設(shè)置成能更換。此外，也能將支撐第1光學(xué)元件的第1支撐部91設(shè)置成能拆裝于第2支撐部92，以一并更換第1支撐部91與第1光學(xué)元件LS1。
第1光學(xué)元件LS1是平行平面板，下面T1與上面T2為平行。又，下面T1及上面T2與XY平面大致平行。由于支撐于基板載臺PST的基板P的表面與XY平面成大致平行，因此下面T1及上面T2與支撐于基板載臺PST的基板P的表面大致平行。又，支撐于第1支撐部91的第1光學(xué)元件LS1的下面T1、與鏡筒PK的下面PKA為大致同一面高。形成平坦面75的底板部72D，是延展于第1光學(xué)元件LS1的下面T1及鏡筒PK下面PKA下方。
第2光學(xué)元件LS2的下面T3形成為平面狀，且支撐于第2支撐部92的第2光學(xué)元件LS2的下面T3、與支撐于第1支撐部91的第1光學(xué)元件LS1的上面T2為大致平行。另一方面，第2光學(xué)元件LS2的上面T4，是往物體面?zhèn)?掩膜M側(cè))形成為凸?fàn)?，并具有正折射率。由此，能減低射入上面T4的光(曝光用光EL)的反射損失，進(jìn)而能確保投影光學(xué)系統(tǒng)PL的較大像側(cè)數(shù)值孔徑。又，具有折射率(透鏡作用)的第2光學(xué)元件LS2，是在良好的定位狀態(tài)下支撐于鏡筒PK的第2支撐部92。
又，本實(shí)施形態(tài)中，與第1光學(xué)元件LS1對向的第2光學(xué)元件LS2下面T3的外徑D3，是形成為小于第1光學(xué)元件LS1上面T2的外徑D2。
接著，如上所述，曝光用光EL，即通過第2光學(xué)元件LS2的上面T4及下面T3的各既定區(qū)域，且通過第1光學(xué)元件LS1的上面T2及下面T1的各既定區(qū)域。
鏡筒PK與第1光學(xué)元件LS1的連接部等為密封。亦即，第1光學(xué)元件LS1的下面T1側(cè)的第1空間K1與上面?zhèn)鹊牡?空間K2為彼此獨(dú)立的空間，由此可阻止液體流通于第1空間K1與第2空間K2之間。如上所述，第1空間K1，是第1光學(xué)元件LS1與基板P間的空間，于該第1空間K1形成有第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1。另一方面，第2空間K2為鏡筒PK的內(nèi)部空間的一部分，是一第1光學(xué)元件LS1上面T2、與配置于其上方的第2光學(xué)元件LS2下面T3間的空間。又，于第2空間K2形成有第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2。且在第2光學(xué)元件LS2的側(cè)面C2與鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC間設(shè)有間隙。
如圖4所示，第2供應(yīng)管33另一端，連接于形成在鏡筒PK內(nèi)部的第2供應(yīng)流路34的一端部。另一方面，鏡筒PK的第2供應(yīng)流路34另一端，則連接于配置在鏡筒PK內(nèi)側(cè)(內(nèi)部空間)的供應(yīng)構(gòu)件35。配置于鏡筒PK內(nèi)側(cè)的供應(yīng)構(gòu)件35，具有對第2空間K2供應(yīng)第2液體LQ2的液體供應(yīng)口32。于供應(yīng)構(gòu)件35內(nèi)部形成有供第2液體LQ2流動的供應(yīng)流路36。第2供應(yīng)流路34對供應(yīng)構(gòu)件35(供應(yīng)流路36)的連接部，設(shè)于鏡筒PK內(nèi)側(cè)面PKC的第2空間K2附近。
又，第2回收管43另一端，連接在形成于鏡筒PK內(nèi)部的第2回收流路44的一端部。另一方面，鏡筒PK的第2回收流路44另一端部，則連接于配置在鏡筒PK內(nèi)側(cè)(內(nèi)部空間)的回收構(gòu)件45。配置于鏡筒PK內(nèi)側(cè)的回收構(gòu)件45，具有回收第2空間K2的第2液體LQ2的液體回收口42。于回收構(gòu)件45內(nèi)部形成有供第2液體LQ2流動的回收流路46。第2回收流路44對回收構(gòu)件45(回收流路46)的連接部，設(shè)于鏡筒PK內(nèi)側(cè)面PKC的第2空間K2附近。
液體供應(yīng)口32、供應(yīng)構(gòu)件35(供應(yīng)流路36)、第2供應(yīng)流路34、以及第2供應(yīng)管33，構(gòu)成第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30(第2液浸機(jī)構(gòu)2)的一部分，液體回收口42、回收構(gòu)件45(回收流路46)、第2回收流路44、以及第2回收管43，構(gòu)成第2液體回收機(jī)構(gòu)40(第2液浸機(jī)構(gòu)2)的一部分。以下說明中，將第2液浸機(jī)構(gòu)2的第2供應(yīng)口32稱為第2供應(yīng)口32、將第2液浸機(jī)構(gòu)2的液體回收口42稱為第2回收口42。
圖5是說明用以形成第2液浸區(qū)域LR2的第2液浸機(jī)構(gòu)2的圖，圖5a是側(cè)視圖，圖5b則是圖5a的A-A線截面圖。如圖5所示，供應(yīng)構(gòu)件35是由延伸于水平方向的軸狀構(gòu)件所構(gòu)成。本實(shí)施形態(tài)中，供應(yīng)構(gòu)件35配置于第1光學(xué)元件LS1的上面T2中、曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′的+X側(cè)，其設(shè)置成沿X軸方向延伸。又，形成于供應(yīng)構(gòu)件35內(nèi)部的供應(yīng)流路36的一端部，連接于形成在鏡筒PK內(nèi)部的第2供應(yīng)流路34(參照圖4)的另一端，而供應(yīng)流路36的另一端則連接于第2供應(yīng)口32。第2供應(yīng)口32形成為朝向-X側(cè)，將第2液體LQ2以與第1光學(xué)元件LS1的上面T2大致平行的方式、亦即與XY平面(橫方向)大致平行的方式加以噴出。由于第2液浸機(jī)構(gòu)2的第2供應(yīng)口32配置于第2空間K2，因此第2液體供應(yīng)部31，通過第2供應(yīng)管33、第2供應(yīng)流路34、以及第2供應(yīng)口32等連接于第2空間K2。
在供應(yīng)構(gòu)件35與第1光學(xué)元件LS1的上面T2之間、以及在供應(yīng)構(gòu)件35與第2光學(xué)元件LS2的下面T3之間分別設(shè)置有間隙。亦即，供應(yīng)構(gòu)件35，是被鏡筒PK或既定支撐機(jī)構(gòu)支撐成未與各第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2接觸的狀態(tài)。由此，能防止在供應(yīng)構(gòu)件35產(chǎn)生的振動直接傳達(dá)至第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2側(cè)。由使供應(yīng)構(gòu)件35對各第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2呈非接觸狀態(tài)，而能抑制第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2的形狀變化，維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高成像性能。
又，供應(yīng)構(gòu)件35設(shè)于不妨礙曝光用光EL照射的位置、亦即設(shè)于第1光學(xué)元件LS1的上面T2中曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′外側(cè)。第2供應(yīng)口32，設(shè)于第2空間K2中、既定區(qū)域AR′與第1光學(xué)元件LS1上面T2的邊緣部間的既定位置。
為形成第2液浸區(qū)域LR2，控制裝置CONT，在從第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30的第2液體供應(yīng)部31送出第2液體LQ2后，從該第2液體供應(yīng)部31送出的第2液體LQ2，即在流經(jīng)第2供應(yīng)管33后，流入形成于鏡筒PK內(nèi)部的第2供應(yīng)流路34的一端部。接著，流入第2供應(yīng)流路34一端部的液體LQ2，即在流經(jīng)第2供應(yīng)流路34后，流入與其另一端連接的供應(yīng)構(gòu)件35的供應(yīng)流路36一端。流入供應(yīng)流路36一端的第2液體LQ2，即在流經(jīng)供應(yīng)流路36后，通過第2供應(yīng)口32供應(yīng)至第2空間K2。從第2供應(yīng)口32供應(yīng)的第2液體LQ2，即在第1光學(xué)元件LS1上面T2中，僅在較曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′大、且較上面T2小的部分區(qū)域局部性地形成第2液浸區(qū)域LR2。供應(yīng)至第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的第2液體LQ2，由表面張力保持于第1光學(xué)元件LS1的上面T2與第2光學(xué)元件LS2的下面T3間。第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2，除了接觸于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的部分區(qū)域以外，也接觸于第2光學(xué)元件LS2的下面T3的大致全區(qū)。如上所述，第2光學(xué)元件LS2下面T3的外徑D3，由于較第1光學(xué)元件LS1上面T2的外徑D2小，因此充滿于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的第2液體LS2，能將較第1光學(xué)元件LS1上面T2小的第2液浸區(qū)域LR2，形成于第2光學(xué)元件LS2下面T3之下(第1光學(xué)元件LS1上面T2之上)。
此外，本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1上面T2與第2光學(xué)元件LS2下面T3的距離、即曝光用光EL的光路中液體LQ2的厚度為3mm左右。不過，第1光學(xué)元件LS1上面T2與第2光學(xué)元件LS2下面T3的距離，并不限于上述3mm，也可在考慮液體LQ2對曝光用光EL的吸收、及液體LQ2于第2空間K2的流動后，設(shè)定在0.5～5mm的范圍。
此處，如圖6所示，面向第2空間K2的第1光學(xué)元件LS1的上面T2中，構(gòu)成第2液浸區(qū)域LR2部分區(qū)域的第1區(qū)域HR1表面與第2液體LQ2的親和性，高于該第1區(qū)域HR1周圍區(qū)域的第2區(qū)域HR2表面與第2液體LQ2的親和性。亦即，第1區(qū)域HR1表面與第2液體LQ2的接觸角，小于第2區(qū)域HR2表面與第2液體LQ2的接觸角。具體而言，第2區(qū)域HR2表面對第2液體LQ2具有撥液性。由此，在將第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2形成于第1光學(xué)元件LS1上面T2的部分區(qū)域(第1區(qū)域HR1)時，能防止第2液體LQ2流出上面T2外側(cè)的不良狀況。又，第1區(qū)域HR1，包含曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′，由預(yù)先使包含該既定區(qū)域AR′的第1區(qū)域HR1的表面具親液性，而能使第2液體LQ2良好地緊貼于第1區(qū)域HR1表面。
本實(shí)施形態(tài)中，由對第2區(qū)域HR2表面施以撥液化處理，而對第2區(qū)域HR2表面賦與撥液性。作為用以使第2區(qū)域HR2表面具撥液性的處理，例如能列舉將聚四氟化乙烯等氟系列樹脂材料、丙烯酸系列樹脂材料、硅系列樹脂材料等撥液性材料予以涂布、或?qū)⒂汕笆鰮芤盒圆牧蠘?gòu)成的薄膜加以貼附等處理。本實(shí)施形態(tài)，是將旭硝子制的「賽得布(CYTOP)」涂布于第2區(qū)域HR2表面。
又，本實(shí)施形態(tài)的復(fù)數(shù)個光學(xué)元件LS1～LS7中，至少與第1、第2液體LQ1，LQ2接觸的第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2是由石英所形成。由于石英與第1、第2液體(水)LQ1，LQ2的親和性高，因此能使第1、第2液體LQ1，LQ2，緊貼于第1光學(xué)元件LS1的液體接觸面的下面T1及上面T2的第1區(qū)域HR1、以及第2光學(xué)元件LS2的液體接觸面的下面T3的大致全區(qū)。因此，使第1、第2液體LQ1，LQ2緊貼于第1光學(xué)元件LS1，LS2的液體接觸面，而能將第2液體LQ2確實(shí)地充滿第2光學(xué)元件LS2與第1光學(xué)元件LS1間的光路，且能將第1液體LQ1確實(shí)地充滿第1光學(xué)元件LS1與基板P間的光路。
又，由于石英為折射率大的材料，因此例如能縮小第2光學(xué)元件LS2等大小，能將投影光學(xué)系統(tǒng)PL全體或曝光裝置EX整體作得較小。又，由于石英具有耐水性，因此有例如不須在上述液體接觸面設(shè)置保護(hù)膜等優(yōu)點(diǎn)。
此外，第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2的至少其中一方，也可是與水有高親和性的螢石。又，例如也可以螢石來形成光學(xué)元件LS3～LS7，并以石英來形成光學(xué)元件LS1，LS2，或也可以石英(或螢石)來形成所有光學(xué)元件LS1～LS7。
又，也可對包含第1光學(xué)元件LS1上面T2的第1區(qū)域HR1的第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2液體接觸面，施以使MgF2、Al2O3、SiO2等親液性材料附著的親水化(親液化)處理，以提高與第1、第2液體LQ1，LQ2的親和性?；蛘?，由于本實(shí)施形態(tài)的第1、第2液體LQ1，LQ2為極性較大的水，因此作為親液化處理(親水化處理)時，例如由以酒精等極性較大的分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)來形成薄膜，而也能對此光學(xué)元件LS1，LS2的液體接觸面賦予親水性。
且此處，雖使第1光學(xué)元件LS1的上面T2中位于第1區(qū)域HR1(包含曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′)周圍的第2區(qū)域HR2具有撥液性，但也可使第2光學(xué)元件LS2的下面T3中、包含曝光用光EL所通過的既定區(qū)域的一部分區(qū)域周圍具有撥液性。
回到圖5b，回收構(gòu)件45，具備軸部45A與連接于該軸部45A的環(huán)狀部45B。軸部45A設(shè)置成延伸于水平方向，在本實(shí)施形態(tài)中配置于既定區(qū)域AR′-X側(cè)，并設(shè)置成沿X軸方向延伸。環(huán)狀部45B，形成為較第1光學(xué)元件LS1的上面T2邊緣部小，其-X側(cè)的一部分連接于軸部45A。另一方面，環(huán)狀部45B的+X側(cè)的一部分為開口，并于該開口部45K配置供應(yīng)構(gòu)件35。
于回收構(gòu)件45內(nèi)部形成有對應(yīng)回收構(gòu)件45的形狀的回收流路46。形成于回收構(gòu)件45中的軸部45A的內(nèi)部回收流路46一端部，連接于形成在鏡筒PK內(nèi)部的第2回收流路44(參照圖4)的另一端。又，于回收構(gòu)件45的環(huán)狀部45B內(nèi)部形成有包圍既定區(qū)域AR′的環(huán)狀回收流路46。又，形成于軸部45A內(nèi)部的回收流路46的另一端部，連接于形成在環(huán)狀部45B內(nèi)部的環(huán)狀回收流路46的一部分。
第2回收口42，形成于環(huán)狀部45B的朝向既定區(qū)域AR′的內(nèi)側(cè)面。第2回收口42，用以回收第2空間K2的第2液體LQ2，其以包圍第2液浸區(qū)域LR2(形成于第1光學(xué)元件LS1的上面T2)的方式復(fù)數(shù)設(shè)置于環(huán)狀部45B內(nèi)側(cè)面。設(shè)于環(huán)狀部45B內(nèi)側(cè)面的復(fù)數(shù)個第2回收口42，連接于形成在環(huán)狀部45B內(nèi)部的回收流路46。由于第2液浸機(jī)構(gòu)2的第2回收口42配置于第2空間K2，因此第2液體回收部41，是通過第2回收管43、第2回收流路44、以及第2回收口42等連接于第2空間K2。
又，回收構(gòu)件45(環(huán)狀部45B)，設(shè)于不妨礙曝光用光EL照射的位置、亦即以包圍第1光學(xué)元件LS1的上面T2中、曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′的方式，設(shè)于該既定區(qū)域AR’外側(cè)。又，第2回收口42，設(shè)于第2空間K2中、既定區(qū)域AR′與上面T2的邊緣部間的既定位置。
在回收構(gòu)件45與第1光學(xué)元件LS1的上面T2之間、以及在回收構(gòu)件45與第2光學(xué)元件LS2的下面T3之間分別設(shè)置有間隙。亦即，回收構(gòu)件45，是被鏡筒PK或既定支撐機(jī)構(gòu)支撐成未與各第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2接觸的狀態(tài)。由此，能防止在回收構(gòu)件45產(chǎn)生的振動直接傳達(dá)至第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2側(cè)。
在回收第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2時，控制裝置CONT，驅(qū)動第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體回收部41。由具有真空系統(tǒng)的第2液體回收部41的驅(qū)動，使第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2，通過第2回收口42流入形成于回收構(gòu)件45中的環(huán)狀部45B內(nèi)部的回收流路46。由于第2回收口42配置成包圍第2液浸區(qū)域LR2，因此第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2，即通過第2回收口42而從其周圍被回收。此外，最好也于第2回收口42配置多孔構(gòu)件，以抑制回收第2液體LQ2時產(chǎn)生的振動。
此處，如圖6所示，在第1光學(xué)元件LS1上面T2中具撥液性的第2區(qū)域HR2內(nèi)，具有往內(nèi)側(cè)(既定區(qū)域AR′的側(cè))突出的凸區(qū)域HRT。本實(shí)施形態(tài)中，凸區(qū)域HRT，設(shè)于與回收構(gòu)件45的環(huán)狀部45B的開口部45K對應(yīng)的位置。由此方式，在停止來自第2供應(yīng)口32的第2液體LQ2供應(yīng)的狀態(tài)下、來從第2液浸區(qū)域AR2周圍通過第2回收口42回收第2液體LQ2時，第2液浸區(qū)域AR2的第2液體LQ2，即如圖7的示意圖所示，以凸區(qū)域HRT為基準(zhǔn)來分割的方式，通過配置于其周圍的第2回收口42而被回收。如此，即可防止因未徹底回收第2液體LQ2、而例如產(chǎn)生殘存于第1區(qū)域HR1中央部等不良情形。因此，可防止因殘存的第2液體LQ2而產(chǎn)生的不良狀況，例如，能防止因殘存的第2液體LQ2氣化而在上面T2形成附著痕(即所謂水痕)等。
此外，本實(shí)施形態(tài)中，雖凸區(qū)域HRT設(shè)于與回收構(gòu)件45的環(huán)狀部45B的開口部45K對應(yīng)的位置，但也可設(shè)于與開口部45K對應(yīng)的位置以外的位置。又，雖圖中所示的凸區(qū)域HRT為俯視呈大致矩形，但也能采用三角形或半圓形等任意的形狀。
又，流入形成于環(huán)狀部45B內(nèi)部的回收流路46的第2液體LQ2，在形成于軸部45A內(nèi)部的回收流路46聚集后，即流入形成于鏡筒PK內(nèi)部的第2回收流路44。流經(jīng)第2回收流路44的第2液體LQ2，即通過第2回收管43被第2液體回收部41吸引回收。
其次，說明使用具上述構(gòu)成的曝光裝置EX來將掩膜M的圖案像曝光于基板P的方法。
當(dāng)進(jìn)行基板P的曝光時，控制裝置CONT，從第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30將第2液體LQ2供應(yīng)至第2空間K2。由以第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30來供應(yīng)第2液體LQ2，使第2液體LQ2充滿于第1光學(xué)元件LS1上面T2與第2光學(xué)元件LS2之間，以使僅在第1光學(xué)元件LS1的上面T2中的部分區(qū)域(包含曝光用光EL所通過的既定區(qū)域AR′)形成第2液浸區(qū)域LR2。由第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30所供應(yīng)的第2液體LQ2，是于包含既定區(qū)域HR′的上面T2上的一部分，局部性地形成較既定區(qū)域HR′大且較上面T2小的第2液浸區(qū)域LR2。又，在形成第2液浸區(qū)域LR2后，控制裝置CONT即停止第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30的第2液體LQ2的供應(yīng)。第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的第2液體LQ2由表面張力被保持，而維持第2液浸區(qū)域AR2。
在裝載位置將基板P裝載于基板載臺PST后，控制裝置CONT，即使保持基板P的基板載臺PST移動至投影光學(xué)系統(tǒng)PL之下、亦即移動至曝光位置。接著，在基板載臺PST與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第1光學(xué)元件LS1對向的狀態(tài)下，控制裝置CONT，即一邊適當(dāng)控制第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10對第1液體LQ1的每一單位時間的供應(yīng)量、以及第1液體回收機(jī)構(gòu)20對第1液體LQ1的每一單位時間的回收量，一邊以第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10及第1液體回收機(jī)構(gòu)20進(jìn)行液體LQ1的供應(yīng)及回收，而將第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1至少形成于第1空間K1中曝光用光EL的光路上，以第1液體LQ1充滿該曝光用光EL的光路。
此處，于基板載臺PST上的既定位置設(shè)有具備基準(zhǔn)標(biāo)記的基準(zhǔn)構(gòu)件(測量構(gòu)件)，該基準(zhǔn)標(biāo)記例如是由特開平4-65603號公報所揭示的基板對準(zhǔn)系統(tǒng)、以及由特開平7-176468號公報所揭示的掩膜對準(zhǔn)系統(tǒng)來測量。進(jìn)一步地，于基板載臺PST上的既定位置，設(shè)有例如特開昭57-117238號公報所揭示的照度不均傳感器、例如特開2002-14005號公報所揭示的空間像測量傳感器、以及例如特開平11-16816號公報所揭示的照射量傳感器(照度傳感器)等來作為光測量部?？刂蒲b置CONT，在進(jìn)行基板P的曝光處理前，是使用基準(zhǔn)構(gòu)件上的標(biāo)記測量或光測量部來進(jìn)行各種測量動作，并根據(jù)該測量結(jié)果，進(jìn)行基板P的對準(zhǔn)處理、或投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像特性調(diào)整(校準(zhǔn))的處理。例如在使用光測量部進(jìn)行測量動作時，控制裝置CONT，使基板載臺PST移動于XY方向來使基板載臺PST相對第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1移動，以將第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1配置于光測量部上，并在該狀態(tài)下，通過第1液體LQ1及第2液體LQ2進(jìn)行測量動作。此外，以掩膜對準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行的基準(zhǔn)標(biāo)記的測量、及/或使用光測量部進(jìn)行的各種校準(zhǔn)處理，也可在將曝光對象的基板P裝載于基板載臺PST前進(jìn)行。
進(jìn)行上述對準(zhǔn)處理及校準(zhǔn)處理后，控制裝置CONT，即同時進(jìn)行第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10對基板P上的第1液體LQ1的供應(yīng)、以及以第1液體回收機(jī)構(gòu)20來回收基板P上的第1液體LQ1，且一邊使支撐基板P的基板載臺PST移動于X軸方向(掃描方向)，一邊使曝光用光EL通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL、形成于第1光學(xué)元件LS1上面T2側(cè)的第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2、以及形成于第1光學(xué)元件LS1下面T1側(cè)的第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1照射于基板P上，以將掩膜M的圖案像投影至基板P上，使基板P曝光。第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10所供應(yīng)的第1液體LQ1，是于包含投影區(qū)域AR的基板P上的一部分，局部性地形成較投影區(qū)域AR大且較基板P小的第1液浸區(qū)域LR1。又，第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30所供應(yīng)的第2液體LQ2，是于第1光學(xué)元件LS1上面T2中包含既定區(qū)域AR′的上面T2上的一部分，局部性地形成較既定區(qū)域AR′大且較上面T2小的第2液浸區(qū)域LR2。
于基板P的曝光中，一邊持續(xù)第1液浸機(jī)構(gòu)1的第1液體LQ1的供應(yīng)動作及回收動作，來將第1液浸區(qū)域LR1的尺寸或形狀維持在所欲狀態(tài)，一邊以第1液體LQ1充滿第1元件與基板P間曝光用光EL的光路。另一方面，于基板P的曝光中，并未以第2液浸機(jī)構(gòu)2進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)動作及回收動作。亦即，是通過儲存在第2空間K2(由表面張力所保持)的第2液體LQ2來進(jìn)行曝光。由不在基板P曝光中進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收，而不會在基板P的曝光中產(chǎn)生隨第2液體LQ2的供應(yīng)及/或回收的振動。因此，能防止因該振動導(dǎo)致的曝光精度劣化。
又，第2液體LQ2，由于僅于第1光學(xué)元件LS1上面T2上的部分區(qū)域(包含曝光用光EL所通過的既定區(qū)域HR′)形成第2液浸區(qū)域LR2，因此能防止第2液體LQ2漏出至第1光學(xué)元件LS1上面T2外側(cè)。因此，能防止第2液體LQ2附著或浸入支撐第1光學(xué)元件LS1的鏡筒PK(第1支撐部91)，而能防止該鏡筒PK(第1支撐部91)劣化。又，能防止因漏出的第2液體LQ2導(dǎo)致第1光學(xué)元件LS1周邊的機(jī)械零件或電氣零件劣化。
又，由于第2液體LQ2于第1光學(xué)元件LS1上面T2上局部性地形成第2液浸區(qū)域LR2，因此不會接觸于例如鏡筒PK或第1支撐部91等。因此，能防止由鏡筒PK或第1支撐部91等產(chǎn)生的金屬離子等雜質(zhì)混入形成第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2等不良情形。因此，能在維持第2液體LQ2的潔凈度的狀態(tài)下，良好地進(jìn)行曝光處理及測量處理。
本實(shí)施形態(tài)中的曝光裝置EX，使掩膜M與基板P一邊沿X軸方向(掃描方向)移動一邊將掩膜M的圖案像投影曝光于基板P，在進(jìn)行掃描曝光時，將掩膜M的一部份圖案像通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL、以及第1、第2液浸區(qū)域LR1，LR2的第1、第2液體LQ1，LQ2投影在投影區(qū)域AR內(nèi)，并使基板P與掩膜M以速度V沿-X方向(或+X方向)的移動同步，而相對投影區(qū)域AR以速度V(β為投影倍率)沿+X方向(或-X方向)移動。于基板P上設(shè)定復(fù)數(shù)個照射區(qū)域，在對一個照射區(qū)域的曝光結(jié)束后，由基板P的步進(jìn)移動使次一照射區(qū)域移動至掃描開始位置，之后，即以步進(jìn)掃描方式一邊移動基板P一邊依序?qū)Ω髡丈鋮^(qū)域進(jìn)行掃描曝光處理。
本實(shí)施形態(tài)中，雖是于具有透鏡作用的第2光學(xué)元件LS2下配置由平行平面板構(gòu)成的第1光學(xué)元件LS1，但由將第1液體LQ1及第2液體LQ2分別充滿于第1光學(xué)元件LS1下面T1側(cè)的第1空間K1、以及上面T2側(cè)的第2空間K2，減低在第2光學(xué)元件LS2下面T3或第1光學(xué)元件LS1上面T2的反射損失，而能在確保投影光學(xué)系統(tǒng)PL的較大像側(cè)數(shù)值孔徑的狀態(tài)下，使基板良好地曝光。
本實(shí)施形態(tài)中，多孔構(gòu)件25相對基板P表面呈傾斜，是一通過配置于第1回收口22的多孔構(gòu)件25的斜面26來回收第1液體LQ1的構(gòu)成，而第1液體LQ1通過包含斜面26的第1回收口22被回收。又，平坦面75與斜面26是連續(xù)形成。此時，當(dāng)從圖8a所示的初期狀態(tài)(在平坦面75與基板P之間形成有第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1的狀態(tài))使基板P以既定速度相對第1液浸區(qū)域LR1往X方向掃描移動既定距離時，即成為圖8b所示的狀態(tài)。在圖8b所示的掃描移動后的既定狀態(tài)中，于第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1即產(chǎn)生沿斜面26而往斜上方移動的成分F1、以及沿水平方向移動的成分F2。此時，第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1與其外側(cè)空間的界面(氣液界面)LG形狀被維持。又，即使基板P相對第1液浸區(qū)域LR1高速移動，也能抑制界面LG的形狀大幅變化。
又，斜面26與基板P間的距離大于平坦面75與基板P間的距離。亦即，斜面26與基板P間的空間較平坦面75與基板P間的空間大。因此，能將在基板P相對第1液浸區(qū)域LR1移動后、圖8a所示的初期狀態(tài)的界面LG1與圖8b所示的在掃描移動后的既定狀態(tài)的界面LG間的距離L縮短。由此，能縮小第1液浸區(qū)域LR1的大小。
例如，如圖9a所示，當(dāng)連續(xù)形成平坦面75與配置于第1回收口22的多孔構(gòu)件25的下面26′、使多孔構(gòu)件25的下面26′并非相對傾斜于基板P而是與基板P表面呈大致平行時，換言之，即使包含下面26′的第1回收口22并無傾斜的情形下，而使基板P相對第1液浸區(qū)域LR1移動時，仍可維持界面LG的形狀。不過，由于下面26′并無傾斜，因此于第1液體LQ1僅產(chǎn)生沿水平方向移動的成分F2，而幾乎未產(chǎn)生往上方移動的成分(F1)。此時，由于界面LG移動與基板P的移動量大致相同的距離，因此在初期狀態(tài)的界面LG′與在掃描移動后的既定狀態(tài)的界面LG間的距離L即成為較大的值，使第1液浸區(qū)域LR1也隨之增大。如此一來，為對應(yīng)該較大的第1液浸區(qū)域LR1也必須將嘴構(gòu)件70作成較大，又，為對應(yīng)于第1液浸區(qū)域LR1的尺寸，也須將基板載臺PST本身的尺寸或基板載臺PST的移動行程增大，導(dǎo)致曝光裝置EX整體的巨大化。又，第1液浸區(qū)域LR1的大型化，是隨著基板P對第1液浸區(qū)域LR1的掃描速度越為高速而越為顯著。
又，如圖9b所示，在平坦面75與第1回收口22(多孔構(gòu)件25的下面26′)間設(shè)置段差，由此當(dāng)要將下面26′與基板P間的距離作成大于平坦面75與基板P間的距離時，換言之，亦即要將下面26′與基板P間的空間作成大于平坦面75與基板P間的空間時，由于在第1液體LQ1產(chǎn)生往上方移動的成分F1′，因此能將距離L設(shè)成較小的值，而可抑制第1液浸區(qū)域LR1的大型化。此外，由于在平坦面75與下面26′間設(shè)有段差，且平坦面75與下面26′并未連續(xù)形成，因此界面LG的形狀較容易潰散。當(dāng)界面LG的形狀潰散時，即很有可能使氣體進(jìn)入第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1中而在液體LQ1中產(chǎn)生氣泡等不良情形。又，當(dāng)例如在使基板P沿+X方向高速掃描時有段差存在的話，除了會使界面LG的形狀潰散以外，也會使往上方移動的成分F1′變大，使第1液浸區(qū)域LR1的最靠+X側(cè)區(qū)域的第1液體LQ1膜厚變薄，而在該狀態(tài)下使基板P移動于-X方向(逆向掃描)時，即很有可能產(chǎn)生第1液體LQ1散開的現(xiàn)象。當(dāng)該散開的液體(參照圖9b中的符號LQ′)例如殘存于基板P上時，即產(chǎn)生因該液體LQ′氣化而在基板P上形成附著痕(所謂水痕)等不良情形。又，當(dāng)界面LG的形狀潰散時，第1液體LQ1即很有可能流出至基板P外側(cè)，而產(chǎn)生周邊構(gòu)件及機(jī)器生銹或漏電等不良情形。又，產(chǎn)生前述不良情形的可能性，會隨著基板P對第1液浸區(qū)域LR1的掃描速度的高速化而提高。
本實(shí)施形態(tài)中，由于是將第1液浸機(jī)構(gòu)1(第1液體回收機(jī)構(gòu)20)的第1回收口22，形成于與基板P表面對向的斜面26，因此即使形成于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊牡?液浸區(qū)域LR1與基板P相對移動時，也能維持第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1與其外側(cè)空間的界面LG的形狀，而能將第1液浸區(qū)域LR1的形狀維持在所欲狀態(tài)。因此，可避免如在第1液體LQ中產(chǎn)生氣泡、未能完全回收液體、或有液體流出等不良情形。又，將第1回收口22設(shè)于斜面26，由于可抑制界面LG的移動量，因而可縮小第1液浸區(qū)域LR1的大小。由此，也可謀求曝光裝置EX整體的小型化。
又，在高速掃描基板P時，雖很有可能使第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1流出至外側(cè)、或第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1飛散至周圍，但由于將壁部76設(shè)于斜面26周緣，因此可抑制第1液體LQ1的漏出。亦即，由將壁部76設(shè)于多孔構(gòu)件25周緣，而可在壁部76內(nèi)側(cè)形成緩沖空間，因此即使是液體LQ到達(dá)壁部76的內(nèi)側(cè)面，形成液浸區(qū)域AR2的液體LQ由于會在壁部76內(nèi)側(cè)的緩沖空間內(nèi)擴(kuò)張，因此能更確實(shí)地防止液體LQ漏出至壁部76外側(cè)。
又，由于平坦面75的一部分(底板部72D下面)以包圍投影區(qū)域AR1的方式配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的端面T1下，因此形成于平坦面75一部分(底板部72D下面)與基板P表面間的小間隙，于投影區(qū)域附近形成為包圍投影區(qū)域，因此可持續(xù)維持覆蓋投影區(qū)域AR1所必須的足夠小的液浸區(qū)域。因此，即使基板P高速移動(掃描)時，也能抑制氣體混入液浸區(qū)域AR2液體LQ中或液體LQ的流出等不良情形，且能謀求曝光裝置EX整體的小型化。又，由于將液體供應(yīng)口12配置于平坦面75的一部分(底板部72D下面)外側(cè)，因此可防止氣體(氣泡)混入用以形成液浸區(qū)域AR2的液體LQ中，即使欲使基板P高速移動時，也能持續(xù)以液體充滿曝光用光EL的光路。
上述實(shí)施形態(tài)中，雖將薄板狀多孔構(gòu)件25相對基板P呈傾斜來安裝，而形成斜面26，但也可在嘴構(gòu)件70下面，設(shè)置與曝光用光EL的光軸的距離越長而與基板P表面的間隔越大的斜面，再將液體回收口22設(shè)于該斜面的既定位置(既定區(qū)域)。又，也可將多孔構(gòu)件25設(shè)于該液體回收口22。
此外，本實(shí)施形態(tài)中，雖于第1回收口22配置有多孔構(gòu)件25，但也可不配置多孔構(gòu)件25。此時，也可在例如嘴構(gòu)件70下面，設(shè)置與曝光用光EL的光軸的距離越長而與基板P表面的間隔越大的斜面，再將液體回收口設(shè)于該斜面的既定位置，由此維持界面LG的形狀，而能防止在第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1產(chǎn)生氣泡等不良情形。又，也可縮小第1液浸區(qū)域LR1的大小。
當(dāng)結(jié)束基板P的曝光時，控制裝置CONT即停止第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10的第1液體LQ1的供應(yīng)，而使用第1液體回收機(jī)構(gòu)20等來回收第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1(第1空間K1的第1液體LQ1)。接著，控制裝置CONT即使用第1液體回收機(jī)構(gòu)20的第1回收口22等來回收基板P上或基板載臺PST上所殘留的第1液體LQ1。
又，控制裝置CONT，在結(jié)束基板P的曝光后，即如參照圖7所說明般，通過第2回收口42回收形成于第2空間K2的第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2。
又，在回收基板P上的第1液體LQ1、以及第1光學(xué)元件LS1的上面T2上的第2液體LQ2后，控制裝置CONT，即將支撐該基板P的基板載臺PST移動至卸載位置，進(jìn)行卸載。
接著，將次一待進(jìn)行曝光處理的基板P裝載于基板載臺PST?？刂蒲b置CONT，為對裝載于基板載臺PST的基板P進(jìn)行曝光，而將第2液體LQ2供應(yīng)至第2空間K2，并以與上述相同的程序來使該基板曝光。
此外，本實(shí)施形態(tài)中，雖就每一進(jìn)行曝光的基板P更換第2空間K2的第2液體LQ2，但只要第2空間K2的液體LQ2的溫度變化或潔凈度劣化等尚不致影響曝光精度的話，第2空間K2的第2液體LQ2的更換，也可就每一既定時間間隔、每一既定處理基板的片數(shù)、或每一批號來加以進(jìn)行。
此外，于基板P的曝光中或曝光前后，也可連續(xù)進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收。由連續(xù)進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收，而能隨時將經(jīng)過溫度管理的干凈第2液體LQ2充滿于第2空間K2。另一方面，如本實(shí)施形態(tài)所示，在將第2液體LQ2儲存于第2空間K2的狀態(tài)下進(jìn)行曝光，并間歇性地對第2空間K2更換第2液體LQ2，由此，如上所述，于基板P的曝光中，即不會產(chǎn)生隨著第2液體LQ2的供應(yīng)及回收而導(dǎo)致的振動。又，于基板P的曝光中連續(xù)進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收的構(gòu)成中，例如在每一單位時間的第2液體LQ2的供應(yīng)量及回收量不穩(wěn)定時，即有可能因第2液浸區(qū)域LR2變大使第2液體LQ2流出或飛散至鏡筒PK內(nèi)側(cè)，而擴(kuò)大損害。又，當(dāng)每一單位時間的第2液體LQ2的供應(yīng)量及回收量不穩(wěn)定時，即有可能產(chǎn)生第2液浸區(qū)域LR2枯竭使曝光精度劣化的不良情形。因此，由由間歇性地對第2空間K2交換第2液體LQ2，而能將第2液浸區(qū)域LR2形成為所欲狀態(tài)，防止上述不良狀況產(chǎn)生。
此外，第1液浸區(qū)域LR1(第1空間K1)的第1液體LQ1中，可能會因混入從基板P上產(chǎn)生的例如感光劑(光阻)的異物等雜質(zhì)，而污染該第1液體LQ。由于第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1也與第1光學(xué)元件LS1的下面T1接觸，因此即有可能因該受污染的第1液體LQ1而污染第1光學(xué)元件1的下面T1。又，懸浮于空中的雜質(zhì)，也有可能附著在外露于投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊牡?光學(xué)元件LS1的下面T1。
本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1，由于能輕易安裝、拆除(能更換)于鏡筒PK，因此能夠僅將該受污染的第1光學(xué)元件LS1更換成干凈的第1光學(xué)元件LS1，由此能防止因光學(xué)元件的污染而使曝光精度、以及通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL的測量精度劣化。另一方面，第2空間K2的第2液體LQ2并未與基板P接觸。又，第2空間是被第1光學(xué)元件LS1、第2光學(xué)元件LS2、以及鏡筒PK包圍的大致密閉空間，因此懸浮于空中的雜質(zhì)難以混入第2空間K2的第2液體LQ2，使第2光學(xué)元件LS2的下面T3或第1光學(xué)元件LS1的上面T2也難以附著雜質(zhì)。因此，可維持第2光學(xué)元件LS2的下面T3或第1光學(xué)元件LS1的上面T2的潔凈度。因此，由僅更換第1光學(xué)元件LS1，而可防止投影光學(xué)系統(tǒng)PL的透射率降低等，維持曝光精度及測量精度。
雖也能考慮不設(shè)置由平行平面板構(gòu)成的第1光學(xué)元件LS1、使第1液浸區(qū)域LR1的液體接觸于第2光學(xué)元件LS2的構(gòu)成，但當(dāng)欲增大投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像側(cè)孔徑數(shù)值時，則必須增大光學(xué)元件的有效直徑，致使光學(xué)元件LS2也須作得更大型。由于在光學(xué)元件LS2周圍配置有如上所述的嘴構(gòu)件70或未圖標(biāo)的對準(zhǔn)系統(tǒng)等各種測量裝置，因此更換此種大型的光學(xué)元件LS2，其作業(yè)性較低且難以達(dá)成。再者，由于光學(xué)元件LS2具有折射率(透鏡作用)，因此為維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL整體的光學(xué)特性(成像特性)，須以高定位精度將該光學(xué)元件LS2安裝于鏡筒PK。因此，從維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性(光學(xué)元件LS2的定位精度)的觀點(diǎn)來看，最好不要將光學(xué)元件LS2頻繁地拆裝(更換)于鏡筒PK。本實(shí)施形態(tài)中，由于設(shè)置較小型的平行平面板來作為第1光學(xué)元件LS1，且是可更換該第1光學(xué)元件LS1的構(gòu)成，因此能以良好作業(yè)性容易地進(jìn)行更換作業(yè)，且也能維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光學(xué)特性。又，由設(shè)置能獨(dú)立對各第1光學(xué)元件LS1下面T1側(cè)的第1空間K1及上面T2側(cè)的第2空間K2進(jìn)行第1、第2液體LQ1，LQ2的供應(yīng)及回收的第1、第2液浸機(jī)構(gòu)1，2，而能維持第1、第2液體LQ1，LQ2的潔凈度，且能使從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL良好地到達(dá)配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL像面?zhèn)鹊幕錚。
如上述說明，由以第1液體LQ1充滿第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P間，且以第2液體LQ2充滿第1光學(xué)元件LS1上面T2與第2光學(xué)元件LS2間，而能使通過掩膜M的曝光用光EL良好地到達(dá)基板P，使基板P良好的曝光。又，由于是于第1光學(xué)元件LS1的上面T2側(cè)局部地形成第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2，因此能避免因第2液體LQ2接觸鏡筒PK等而使第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2受到污染、或使包含第1支撐部91的鏡筒PK因第2液體LQ2而劣化等不良情形。又，由局部地形成第2液浸區(qū)域LR2，而能抑制第2液體LQ2漏出至鏡筒PK外側(cè)。因此，在設(shè)置用以防止第2液體LQ2的漏出的密封機(jī)構(gòu)時，能簡易地構(gòu)成該密封機(jī)構(gòu)?；蛞部刹辉O(shè)置密封機(jī)構(gòu)。
又，由于與第1光學(xué)元件LS1對向的第2光學(xué)元件LS2的下面T3外徑D3，小于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的外徑D2，因此能在第1光學(xué)元件LS1的上面T2上，局部且良好地形成對應(yīng)第2光學(xué)元件LS2下面T3的大小的第2液浸區(qū)域LR2，而能確實(shí)地防止第2液體LQ2從第1光學(xué)元件LS1的上面T2周圍漏出。
此外，上述實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1的上面T2，雖由于為了防止第2液體LQ2的漏出等，而設(shè)有具有撥液性的第2區(qū)域HR，但也可如圖10的示意圖所示，于第1光學(xué)元件LS1的上面T2設(shè)置包圍第1區(qū)域HR1的堤防部DR。由此方式，也可防止形成于第1區(qū)域HR的第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2漏出。此時，也可將既定量的第2液體LQ2儲存于堤防部DR內(nèi)，來以第2液體LQ2充滿第2空間K2內(nèi)的曝光用光EL的光路，并回收從堤防部DR溢出、或即將溢出的第2液體LQ2。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖將液體回收口設(shè)于嘴構(gòu)件70下面的斜面(多孔構(gòu)件下面)，但在能抑制液體LQ的漏出的情形下，也能不在嘴構(gòu)件70下面形成斜面，而將液體回收口設(shè)于與平坦面75大致呈平行的面(同一面高)。亦即，只要是液體LQ1對基板P的接觸角較大、或是第1液體回收機(jī)構(gòu)20從第1回收口22回收液體LQ1的回收能力較高時等等，即使增加基板P的移動速度也能在不使液體LQ1漏出的狀態(tài)下加以回收的情形時，也能如圖9a，圖9b所示的方式設(shè)置第1液體回收口22。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖在形成于嘴構(gòu)件70下面的斜面(多孔構(gòu)件下面)周圍設(shè)置壁部76，但若能抑制液體LQ的漏出時，也可省略壁部76的設(shè)置。
又，上述實(shí)施形態(tài)的嘴構(gòu)件70，雖是將平坦面(平坦部)75的一部分形成于投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P之間，并在其外側(cè)形成斜面(多孔構(gòu)件下面)，但也可不將平坦面的一部分配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL下，而相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的端面T1外側(cè)(周圍)。此時，平坦面75也可是與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的端面T1大致同一面高，也可使平坦面75的Z軸方向位置，位于相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL端面往+Z方向或-Z方向離開之處。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖液體供應(yīng)口12是以包圍投影區(qū)域AR1的方式形成為環(huán)形狹縫狀，但也可設(shè)置彼此分離的復(fù)數(shù)個供應(yīng)口。此時，雖供應(yīng)口的位置并無特別限定，但可在投影區(qū)域AR1兩側(cè)(X軸方向兩側(cè)或Y軸方向兩側(cè))各設(shè)一個供應(yīng)口，也可在投影區(qū)域AR1的X軸及Y軸方向兩側(cè)各設(shè)一個(共計四個)供應(yīng)口。又，只要是能形成所欲液浸區(qū)域AR2，也可在相對投影區(qū)域AR1往定方向離開的位置僅設(shè)置一個供應(yīng)口。又，上述實(shí)施形態(tài)中，第1供應(yīng)口12雖設(shè)在與基板P對向的位置，但并不限于此，也可從第1光學(xué)元件LS1與底板部72D間供應(yīng)第1液體LQ1。此時，也可將供應(yīng)口設(shè)置成包圍曝光用光EL的光路，或也可在曝光用光EL的光路兩側(cè)各設(shè)一個供應(yīng)口。又，從復(fù)數(shù)個供應(yīng)口供應(yīng)液體LQ時，也可調(diào)整從各供應(yīng)口供應(yīng)的液體LQ的量，來從各供應(yīng)口供應(yīng)不同量的液體。
又，如圖11所示，也可在形成于嘴構(gòu)件70下面的斜面(多孔構(gòu)件25下面)，形成復(fù)數(shù)個翼片構(gòu)件150。翼片構(gòu)件150為側(cè)視呈大致三角形，于圖11的側(cè)截面圖中，是配置在形成于多孔構(gòu)件25的下面2與壁部76內(nèi)側(cè)的緩沖空間。又，翼狀構(gòu)件150，是以其長邊方向往外側(cè)的方式呈放射狀安裝在壁部76內(nèi)側(cè)面。此處，復(fù)數(shù)個翼狀構(gòu)件150彼此離開，而在各翼狀構(gòu)件150間形成空間部。如此，由配置復(fù)數(shù)個翼狀構(gòu)件150，由于能增加在形成于嘴構(gòu)件70下面的斜面(多孔構(gòu)件25下面)的液體接觸面積，因此可提升嘴構(gòu)件70下面的液體LQ的保持性能。此外，復(fù)數(shù)個翼片構(gòu)件150也能以等間隔設(shè)置，或也能以不等間隔設(shè)置。例如，將相對投影區(qū)域AR1配置于X軸方向兩側(cè)的翼片構(gòu)件150的間隔，設(shè)定成小于相對投影區(qū)域AR1配置于Y軸方向兩側(cè)的翼片構(gòu)件150的間隔。此外，翼片構(gòu)件150表面最好是對液體L具有親液性。又，翼片構(gòu)件150也可由對不銹鋼(例如SUS316)施以「GOLDEP」處理或「GOLDEP WHITE」處理來形成，也可以玻璃(石英)等來形成。
其次，參照圖12說明另一實(shí)施形態(tài)。以下說明中，對與上述實(shí)施形態(tài)相同或相等的構(gòu)成部分賦予相同符號，簡化或省略其說明。
本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2，也皆是相對曝光用光EL的光路被鏡筒PK支撐成大致靜止的狀態(tài)。
圖12中，第1光學(xué)元件LS1是一平行平面板，其下面T1與上面T2為平行。又，下面T1及上面T2與XY平面為大致平行。第1光學(xué)元件LS1，被設(shè)在鏡筒PK下端部的第1支撐部91支撐。于第1光學(xué)元件LS1上部設(shè)有作為被支撐部的突緣部F1，第1支撐部91，由支撐突緣部F1的下面T5來支撐第1光學(xué)元件LS1。此處，突緣部F1的下面T5也與XY平面大致平行，該突緣部F1的下面T5，形成于第1光學(xué)元件LS1的下面T1周圍。
又，投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX上的第1光學(xué)元件LS1下面T1與上面T2的距離(厚度)H1為大于15mm。又，從圖12可清楚得知，于光軸AX上，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與上面T2的距離H1，大于第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P的距離。亦即，于光軸AX上，第1光學(xué)元件LS1的厚度比液體LQ1厚。本實(shí)施形態(tài)中，液體LQ1的厚度也為3mm左右，平坦面75與基板P的距離也為1mm左右。此外，本實(shí)施形態(tài)中，雖第1光學(xué)元件LS1的厚度為15mm左右，但并不限于此，也可設(shè)定在15mm～20mm左右的范圍。
第2光學(xué)元件LS2，是于鏡筒PK內(nèi)部被設(shè)置在第1支撐部91上方的第2支撐部92支撐。于第2光學(xué)元件LS2上部設(shè)有作為被支撐部的突緣部F2，第2支撐部92是由支撐突緣部F2來支撐著第2光學(xué)元件LS2。第2光學(xué)元件LS2的下面T3形成為平面狀，支撐于第2支撐部92的第2光學(xué)元件LS2的下面T3、與支撐于第1支撐部91的第1光學(xué)元件LS1的上面T2為大致平行。另一方面，第2光學(xué)元件LS2的上面T4，是向物體面?zhèn)?掩膜M側(cè))形成為凸?fàn)睿哂姓凵渎省?br> 第1光學(xué)元件LS1，能容易地拆裝于鏡筒PK的第1支撐部91。亦即，第1光學(xué)元件LS1是設(shè)置成能更換。又，具有折射率(透鏡作用)的第2光學(xué)元件LS2，以良好定位狀態(tài)支撐于鏡筒PK的第2支撐部92。
具有突緣部F1的第1光學(xué)元件LS1的上面T2，形成為比第2光學(xué)元件LS2的下面T3大很多，與第1光學(xué)元件LS1對向的第2光學(xué)元件LS2的下面T3外徑D3，小于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的外徑D2。又，于第1光學(xué)元件LS1的上面T2局部地形成第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2。
又，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與上面T2的距離H1，較第1光學(xué)元件LS1的上面T2與突緣部F1的下面T5的距離H2長。又，本實(shí)施形態(tài)中，具有突緣部F1的第1光學(xué)元件LS1的上面T2外徑D2，設(shè)定成第1光學(xué)元件LS1下面T1的外徑D1的2倍以上。又，突緣部F1的下面T5被第1支撐部91支撐的第1光學(xué)元件LS1下部，較鏡筒PK下面PKA更向下方露出(突出)。
嘴構(gòu)件70的至少一部分，配置于第1光學(xué)元件LS1的突緣部F1及支撐該突緣部F1的第1支撐部91和基板P間所形成的空間內(nèi)。換言之，第1光學(xué)元件LS1的突緣部(被支撐部位)F1及支撐該突緣部F1的第1支撐部91設(shè)于嘴構(gòu)件70上方。又，嘴構(gòu)件70的上面70B、與第1光學(xué)元件LS1的突緣部F1的下面T5及鏡筒PK的下面PKA為對向。又，嘴構(gòu)件70的內(nèi)側(cè)面70T與第1光學(xué)元件LS1的側(cè)面C1為對向。
又，配置于突緣部F1下側(cè)的嘴構(gòu)件70，配置于接近第1光學(xué)元件LS1的側(cè)面C1處，設(shè)于嘴構(gòu)件70的第1供應(yīng)口12，設(shè)于接近投影區(qū)域AR之處。又，形成為包圍投影區(qū)域AR的第1回收口22，也設(shè)于接近投影區(qū)域AR處，該第1回收口22的外徑22，設(shè)置成小于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的外徑D2。
又，形成平坦面75的底板部72D，配置成潛入第1光學(xué)元件LS1下面T1下。
如上述說明，由于將第1光學(xué)元件LS1的上面T2的外徑D2設(shè)成大于下面T1的外徑D1，更具體而言，由于將上面T2的外徑D2設(shè)成下面T1的外徑D1的2倍以上，因此在以第1支撐部91支撐第1光學(xué)元件LS1時，由以第1支撐部91支撐上面T2(突緣部F1)端部，而能將用以支撐該第1光學(xué)元件LS1的第1支撐部，設(shè)置于在水平方向遠(yuǎn)離第1光學(xué)元件LS1的光軸AX的位置。因此，能確保第1支撐部91與第1光學(xué)元件LS1的側(cè)面C1間的空間(第1光學(xué)元件LS1周圍的空間)，并能將用以供應(yīng)第1液體LQ1的嘴構(gòu)件70配置于該空間。又，不限于嘴構(gòu)件70，在配置對準(zhǔn)系統(tǒng)等各種測量機(jī)器時的配置自由度也可提升。又，由于能充分確保前述空間，因此也能提升配置于該空間的測量機(jī)器等的設(shè)計自由度。又，由于第1光學(xué)元件LS1上面T2的外徑D2是下面T1的外徑D1的2倍以上，而第1光學(xué)元件LS1下面T1的外徑D1相對上面T2為充分小，因此由使以第1液浸機(jī)構(gòu)1形成的第1液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1接觸于下面T1，而能對應(yīng)下面T1的大小將該第1液浸區(qū)域LR1的大小作成較小。因此，能防止因第1液浸區(qū)域LR1變大而導(dǎo)致曝光裝置EX整體巨大化的不良情形。又，雖列舉第1回收口22的大小(位置)來作為決定第1液浸區(qū)域LR1大小的一個要素，但由于將該第1回收口22的外徑D22作成小于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的外徑D2，因此也能縮小第1液浸區(qū)域LR1。
又，由于將第1光學(xué)元件LS1的下面T1與上面T2的距離H1作成大于第1光學(xué)元件LS1與基板P間的距離，更具體而言，由于將距離H1設(shè)為15mm以上，使第1光學(xué)元件LS1的厚度較厚，因此在以第1支撐部91支撐第1光學(xué)元件LS1時，由以第1支撐部91支撐第1光學(xué)元件LS1的上面T2附近、在本實(shí)施形態(tài)中為支撐形成上面T2的突緣部F1，而能將用以支撐該第1光學(xué)元件LS1的第1支撐部91設(shè)置于在鉛直方向從第1光學(xué)元件LS1的下面T1離開的位置。因此，能確保第1光學(xué)元件LS1的突緣部F1的下面T5與基板P間的空間(第1光學(xué)元件LS1周圍的空間)，并將嘴構(gòu)件70配置于該空間。又，不限于嘴構(gòu)件70，在配置對準(zhǔn)系統(tǒng)等各種測量機(jī)器時的配置自由度也可提升。又，由于將嘴構(gòu)件70配置于接近第1光學(xué)元件LS1的側(cè)面C1處，因此能謀求嘴構(gòu)件70的小型化，縮小第1液體LQ1的第1液浸區(qū)域LR1的大小。因此，能防止因第1液浸區(qū)域LR1變大而導(dǎo)致曝光裝置EX整體巨大化的不良情形。
又，由將第1光學(xué)元件LS1的厚度(距離H1)，作成較第1光學(xué)元件LS1與基板P間的第1液體LQ1更厚，更具體而言，將距離H1作成大于15mm以上，而能抑制因受液體的力而使第1光學(xué)元件LS1的形狀變化。因此，能維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高成像性能。
此外，參照圖12所說明的實(shí)施形態(tài)，第1光學(xué)元件LS1，雖滿足距離(厚度)H1為大于15mm的條件、以及上面T2的外徑D2為下面T1的外徑D1的2倍以上的條件，但也可是滿足任一條件的構(gòu)成。滿足任一條件的構(gòu)成，也能謀求嘴構(gòu)件70的小型化，并防止第1液浸區(qū)域LR1的巨大化。
參照圖12所說明的實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1雖具有其外徑從突緣部F1向下面T1逐漸縮小的圓錐狀側(cè)面，但第1光學(xué)元件LS1的形狀并不限于此。例如，也可是維持突緣部F1且側(cè)面為外徑D1的圓柱狀第1光學(xué)元件LS1?；蛘?，由于在第1光學(xué)元件LS1內(nèi)，曝光用光EL掃描方向(X方向)的直徑較非掃描方向(Y方向)的直徑小，因此第1光學(xué)元件，也可是沿XY平面的截面在X方向的直徑較小的橢圓、且具有其外徑從突緣部F1隨著向下面T1而逐漸變小的側(cè)面。并能配合此點(diǎn)來變更嘴構(gòu)件的形狀或配置。
又，本實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P的距離也是3mm左右、平坦面75與基板P的距離也是1mm左右、第1光學(xué)元件LS1的上面T2與第2光學(xué)元件LS2的下面T3的距離也是為3mm左右。然而，與上述實(shí)施形態(tài)相同地，第1光學(xué)元件LS1的下面T1與基板P的距離，能在考慮液體LQ1對曝光用光EL的吸收、以及液體LQ1在第1空間K1的流動后設(shè)定在1～5mm的范圍，平坦面75與基板P的距離也可設(shè)定在0.5～1mm的范圍，而第1光學(xué)元件LS1的上面T2與第2光學(xué)元件LS2的下面T3的距離，也可在考慮液體LQ2的流動后，設(shè)定在0.5～5mm的范圍。
此外，本實(shí)施形態(tài)的鏡筒PK，是由組合復(fù)數(shù)個分割鏡筒(subbarrel)所構(gòu)成，包含用以支撐第1光學(xué)元件LS1的第1支撐部91的分割鏡筒，能拆裝于用以支撐其它光學(xué)元件L2～L7的部分鏡筒。又，具有突緣部F1的第1光學(xué)元件LS1，能由就分割鏡筒來從部分鏡筒拆除，而能進(jìn)行更換。
此外，如圖13所示，當(dāng)使用本實(shí)施形態(tài)的第1光學(xué)元件LS1時，也可采用未形成第2液浸區(qū)域LR2的構(gòu)成。此處，圖13所示的第1光學(xué)元件LS1，是最接近投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面的光學(xué)元件，其上面T2是向物體面?zhèn)刃纬蔀橥範(fàn)?，具有正折射率。又，?液浸區(qū)域LR1的第1液體LQ1與第1光學(xué)元件LS1接觸。在該情形下，由第1光學(xué)元件LS1，至少滿足在光軸AX上的下面T1與上面T2的距離H1為15mm以上的條件、或上面T2的外徑D2為下面T1的外徑D1的2倍以上的條件的其中之一，而能謀求嘴構(gòu)件70的小型化，防止第1液浸區(qū)域LR1的巨大化。
又，上述各實(shí)施形態(tài)中，雖于第1光學(xué)元件LS1的上面T2上局部地形成第2液體LQ2的第2液浸區(qū)域LR2，但也可如圖14所示般，將第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2配置于上面T2的幾乎全域。
又，圖14所示的實(shí)施形態(tài)中，也至少滿足在光軸AX上的下面T1與上面T2的距離H1為15mm以上的條件、或上面T2的外徑D2為下面T1的外徑D1的2倍以上的條件的其中之一。又，與參照圖12等所說明的實(shí)施形態(tài)同樣地，第1光學(xué)元件LS1是從鏡筒PK露出(突出)于下方，嘴構(gòu)件70則是接近第1光學(xué)元件LS1所配置。
于鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC設(shè)有構(gòu)成第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30一部分的第2供應(yīng)口32。第2供應(yīng)口32，形成于在鏡筒PK內(nèi)側(cè)面PKC中第2空間K2的附近位置，其設(shè)于相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的+X側(cè)。第2供應(yīng)口32，是將從第2液體供應(yīng)部31送出的第2液體LQ2，以大致平行于第1光學(xué)元件1的上面T2的方式、亦即以大致平行于XY平面(橫向)的方式吹出。由于第2供應(yīng)口32是以大致平行于第1光學(xué)元件LS1的上面T2的方式吹出，因此能減低所供應(yīng)的第2液體LQ2帶給第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2等的力量。因此，能防止因供應(yīng)的第2液體LQ2而使第1、第2光學(xué)元件LS1，LS2等的變形、或移位等不良情形。
又，于鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC中相對第2供應(yīng)口32的既定位置，設(shè)有構(gòu)成第2液體回收機(jī)構(gòu)40一部分的第2回收口42。第2回收口42，形成于鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC中第2空間K2的附近位置，其設(shè)于相對投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的-X側(cè)。亦即，第2供應(yīng)口32及第2回收口42是對向。本實(shí)施形態(tài)中，第2供應(yīng)口32及第2回收口42分別形成為狹縫狀。此外，第2供應(yīng)口32及第2回收口42，也可形成為大致圓形、橢圓形、或矩形等任意形狀。又，本實(shí)施形態(tài)中，各第2供應(yīng)口32、第2回收口42雖具有大致相同的大小，但也可是互異的大小。
第2供應(yīng)管33的另一端部，連接于形成在鏡筒PK內(nèi)部的第2供應(yīng)流路34一端部。另一方面，鏡筒PK的第2供應(yīng)流路34的另一端部，則連接于形成于鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC的第2供應(yīng)口32。從第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30的第2液體供應(yīng)部31送出的第2液體LQ2，在流經(jīng)第2供應(yīng)管33后，即流入形成于鏡筒PK內(nèi)部的第2供應(yīng)流路34的一端部。接著，流入第2供應(yīng)流路34一端部的第2液體LQ2，即從形成于鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC的第2供應(yīng)口32，被供應(yīng)至第2光學(xué)元件LS2與第1光學(xué)元件LS1間的第2空間K2。
第2回收管43的另一端部，連接于形成在鏡筒PK內(nèi)部的第2回收流路44一端部。另一方面，第2回收流路44的另一端部，則連接于形成在鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC的第2回收口42。由驅(qū)動第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體回收部41，第2空間K2的第2液體LQ2，即通過第2回收口42流入第2回收流路44，之后，通過第2回收管43被第2液體回收部41吸引回收。
于鏡筒PK設(shè)有對向面93，該對向面93是與支撐于第1支撐部91的第1光學(xué)元件LS1的上面T2周緣區(qū)域?qū)ο?。又，在上面T2的周緣區(qū)域與對向面93間設(shè)有第1密封構(gòu)件94。第1密封構(gòu)件94，例如是由O型環(huán)(例如，杜邦陶氏公司(DuPont Dow)所生產(chǎn)的「卡爾列茲(Kalrez)」)或C型環(huán)構(gòu)成。由第1密封構(gòu)件94，能防止配置于上面T2上的第2液體LQ2漏出至上面T2外側(cè)，甚而漏出至鏡筒PK外側(cè)。又，在第2光學(xué)元件LS2的側(cè)面C2與鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC間設(shè)有第2密封構(gòu)件95。第2密封構(gòu)件95例如由V型環(huán)構(gòu)成。由第2密封構(gòu)件95，來限制鏡筒PK內(nèi)側(cè)中第2空間K2與較第2光學(xué)元件LS2上方的第3空間間流體(包含氣體、第2流體LQ2、以及由第2流體LQ2產(chǎn)生的濕空氣)的流通。由此，能維持包含第3空間K3的鏡筒PK內(nèi)部空間的環(huán)境(溫度、濕度等)，且防止有來自第3空間K3的氣體(氣泡)混入第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2中。
此外，即使不設(shè)置第2密封構(gòu)件95，而將第2光學(xué)元件LS2的側(cè)面C2與鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC的距離縮小至例如1～5μm左右，由此也能阻止流體通過第2光學(xué)元件LS2的側(cè)面C2與鏡筒PK的內(nèi)側(cè)面PKC間的間隙流通在第2空間K2與第3空間K3之間。
在進(jìn)行基板P的曝光時，控制裝置CONT，是一邊適當(dāng)控制第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30的每一單位時間的第2液體LQ2供應(yīng)量、以及第2液體回收機(jī)構(gòu)40的每一單位時間的第2液體LQ2回收量，一邊以第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30及第2液體回收機(jī)構(gòu)40進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收，而以第2液體LQ2至少充滿第2空間K2中的曝光用光EL的光路上。本實(shí)施形態(tài)中，第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30，是以0.1cc/min～100cc/min的流量將第2液體LQ2供應(yīng)至第2空間K2。
本實(shí)施形態(tài)中，于基板P的曝光中，也連續(xù)地進(jìn)行第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30及第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體LQ2的供應(yīng)動作及回收動作。進(jìn)一步地，于基板P的曝光前后，也連續(xù)地進(jìn)行第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30及第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體LQ2的供應(yīng)動作及回收動作。由連續(xù)地進(jìn)行第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30及第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體LQ2的供應(yīng)及回收，使第2空間K2的第2液體LQ2，能隨時與溫度經(jīng)過管理的干凈第2液體LQ2更換，并以溫度經(jīng)過管理的干凈第2液體LQ2來充滿第2空間K2。又，于基板P的曝光前后也持續(xù)進(jìn)行第2液體LQ2對第2空間K2的供應(yīng)動作及回收動作，由此能防止因第2液體LQ2氣化(干燥)而在第1光學(xué)元件LS1的上面T2或第2光學(xué)元件LS2的下面T3等形成附著痕(即所謂水痕)等不良情形。
此外，于圖14的實(shí)施形態(tài)中，也可間歇性地進(jìn)行第2液浸機(jī)構(gòu)2的第2液體LQ2的供應(yīng)及回收。例如，也可在基板P的曝光中停止第2液液浸機(jī)構(gòu)2的液體供應(yīng)動作及/或回收動作。由此方式，于基板P的曝光中，即不會產(chǎn)生伴隨第2液體LQ2的供應(yīng)及/或回收而引發(fā)的振動，能防止因該振動而使曝光精度劣化。
其次，說明上述實(shí)施形態(tài)中第1液體回收機(jī)構(gòu)20的回收方法的另一實(shí)施形態(tài)。此外，本實(shí)施形態(tài)，由從第1回收口22僅回收液體LQ，來抑制因回收液體產(chǎn)生的振動。
以下，參照圖16的示意圖說明本實(shí)施形態(tài)的第1液體回收機(jī)構(gòu)20的液體回收動作原理。于第1液體回收機(jī)構(gòu)20的第1回收口22例如能使用形成有復(fù)數(shù)個孔的薄板狀網(wǎng)狀構(gòu)件來作為多孔構(gòu)件25。本實(shí)施形態(tài)中，多孔構(gòu)件(網(wǎng)狀構(gòu)件)是以鈦形成。又，本實(shí)施形態(tài)中，是在多孔構(gòu)件25濕潤的狀態(tài)下，將多孔構(gòu)件25的上面與下面的壓力差控制成滿足后述既定條件，由此來從多孔構(gòu)件25的孔僅回收液體LQ。作為上述既定條件的參數(shù)，可列舉多孔構(gòu)件25的孔徑、多孔構(gòu)件25與液體LQ的接觸角(親和性)、以及第1液體回收部21的吸引力(多孔構(gòu)件25上面的壓力)等。
圖16，是多孔構(gòu)件25的部分截面放大圖，顯示通過多孔構(gòu)件25進(jìn)行的液體回收的具體實(shí)例。于多孔構(gòu)件25之下配置有基板P，于多孔構(gòu)件25與基板P間形成有氣體空間及液體空間。更具體而言，于多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha與基板P間形成有氣體空間，于多孔構(gòu)件25的第2孔25Hb與基板P間則形成有液體空間。此種狀況的發(fā)生，例如是因有氣體在圖4所示的液浸區(qū)域LR1端部產(chǎn)生、或因某些原因而在液浸區(qū)域LR1產(chǎn)生氣體。又，于多孔構(gòu)件25上形成有用以形成第1回收流路24一部分的流路空間。
又，圖16中，將多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha與基板P間的空間壓力(多孔構(gòu)件25H下面的壓力)設(shè)為Pa、將多孔構(gòu)件25上的流路空間的壓力(在多孔構(gòu)件25上面的壓力)設(shè)為Pb、將孔25Ha，25Hb的孔徑(直徑)設(shè)為d、將多孔構(gòu)件25(孔25H內(nèi)側(cè))與液體LQ的接觸角設(shè)為θ、將液體LQ的表面張力設(shè)為γ，而符合
(4×γ×cosθ)/d≥(Pa-Pb)......(3)的條件時，即如圖16所示，即使在多孔構(gòu)件25的第1孔25Ha下側(cè)(基板P側(cè))形成有氣體空間，也能防止多孔構(gòu)件25的下側(cè)空間的氣體通過孔25Ha移動(滲入)至多孔構(gòu)件25的上側(cè)空間。亦即，以滿足上述式(3)的條件的方式，使接觸角θ、孔徑d、液體LQ的表面張力γ、以及壓力Pa，Pb達(dá)到最佳化，由此能將液體LQ與氣體的界面維持在多孔構(gòu)件25的孔25Ha內(nèi)，抑制氣體從第1孔25Ha滲入。另一方面，由于在多孔構(gòu)件25的第2孔25Hb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。
此外，上述式(3)的條件中，為簡化說明而并未考慮多孔構(gòu)件25上的液體LQ的靜水壓。
又，本實(shí)施形態(tài)中，第1液體回收機(jī)構(gòu)20，是將多孔構(gòu)件25下的空間的壓力Pa、孔25H的直徑d、多孔構(gòu)件25(孔25H的內(nèi)側(cè)面)與液體LQ的接觸角θ、以及液體(純水)LQ的表面張力γ設(shè)為一定，來控制第1液體回收部21的吸引力，將多孔構(gòu)件25上的流路空間的壓力調(diào)整成滿足上述式(3)。不過，于上述式(3)中，由于當(dāng)(Pb-Pb)越大、亦即((4×γ×cosθ)/d)越大，越容易將壓力Pb控制成滿足上述式(3)，因此孔25Ha，25Hb的直徑d、以及多孔構(gòu)件25與液體LQ的接觸角θ(0＜θ＜90°)最好是盡可能較小。
上述實(shí)施形態(tài)中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL，具有其上面T2外徑較第2光學(xué)元件LS2的下面T3外徑更大的元件，來作為第1光學(xué)元件LS1。不過，只要能達(dá)到如本發(fā)明第1實(shí)施方面般、僅在第1光學(xué)元件(第1元件)的上面(第2面)的部分區(qū)域形成液浸區(qū)域的話，第2光學(xué)元件LS2的下面T3外徑也可較第1光學(xué)元件LS1的上面T2外徑大。此時，例如，能對第2光學(xué)元件LS2的下面T3外緣部施以撥液性處理，而僅在形成液浸區(qū)域的中央部位施以親液性處理。或者，也可將圖10所示的堤防DR設(shè)于第2光學(xué)元件LS2的下面T3外緣部。
圖1至圖14及圖16的實(shí)施形態(tài)中，第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30及第2液體回收機(jī)構(gòu)40的第2液體LQ2的供應(yīng)動作及回收動作，并不須與第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10及第1液體回收機(jī)構(gòu)20的第1液體LQ1的供應(yīng)動作及回收動作相同，其各自的液體的供應(yīng)量或回收量、或液體的流速也可是相異。例如，可使第2空間K2的液體LQ2的供應(yīng)量及回收量小于第1空間的液體LQ1的供應(yīng)量及回收量，也可使第2空間K2的液體LQ2的流速較第1空間K1的液體LQ1的流速慢。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，從第1液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10供應(yīng)至第1空間K1的液體(純水)與從第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)30供應(yīng)至第2空間K2的液體(純水)雖為相同(也為同溫)，但也可是液體種類相同而其性質(zhì)(溫度、溫度均一性、溫度穩(wěn)定性等)相異的。例如，如上述實(shí)施形態(tài)的方式使用純水時，除了溫度、溫度均一性、溫度穩(wěn)定性等之外，也可使電阻值、總有機(jī)碳(TOCtotalorganic carbon)值、溶解氣體濃度(溶氧濃度、溶氮濃度)、折射率、以及透射率等相異。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)的第1、第2液體LQ1，LQ2使用純水。純水的優(yōu)點(diǎn)為能容易地在半導(dǎo)體制造工廠等處大量取得，且對基板P上的光阻或光學(xué)元件(透鏡)等無不良影響。又，純水除了對環(huán)境無不良影響外，由于雜質(zhì)的含有量極低，因此也能期待有洗凈光學(xué)元件(設(shè)于基板P的表面、以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL前端面)的作用。又，從工廠等所供應(yīng)的純水純度較低時，也可使曝光裝置具備超純水制造器。
又，純水(水)對波長為193nm左右的曝光用光EL的折射率n大致是1.44，若使用ArF準(zhǔn)分子雷射光(波長193nm)來作為曝光用光EL的光源時，在基板P上則將波長縮短為1/n、亦即大約134nm左右，即可獲得高分辨率。再者，由于焦深與在空氣中相較放大約n倍、亦即約1.44倍左右，因此只要能確保與在空氣中使用時相同程度的焦深時，即能更增加投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑，從此點(diǎn)來看也能提高分辨率。
此外，上述實(shí)施形態(tài)中，第1、第2液體供應(yīng)機(jī)構(gòu)10，30雖是供應(yīng)純水來作為液體LQ1，LQ2，但也可供應(yīng)彼此不同種類的液體，使充滿第1空間K1的第1液體LQ1與充滿第2空間K2的第2液體LQ2為彼此不同的種類。此時，第1液體與第2液體對曝光用光EL的折射率及/或通過率也可相異。例如，可將氟素油之類純水以外的既定液體充滿第2空間K2。該油由于是菌類等細(xì)菌的繁殖機(jī)率較低的液體，因此能維持第2空間K2或第2液體LQ2(氟素油)流動的流路的潔凈度。
再者，第1、第2液體LQ1，LQ2兩方也可是水以外的液體。例如，曝光用光的光源為F2雷射光時，由于此F2雷射光無法透射水，因此也可使用能使F2雷射光透射的液體來作為第1、第2液體LQ1，LQ2，例如過氟聚醚(PFPE，perfluoro-polyether)或氟系列油等氟系流體也可。此時，例如以包含氟的極性小的分子構(gòu)造物質(zhì)來形成薄膜，由此對與第1、第2液體LQ1，LQ2接觸的部分進(jìn)行親液化處理。又，作為第1、第2液體LQ1，LQ2，其它也能使用對曝光用光EL具透射性且折射率盡可能較高、并對涂布于投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P表面的光阻較穩(wěn)定者(例如杉木油)。此時，表面處理也根據(jù)所使用的第1、第2液體LQ1，LQ2的極性來進(jìn)行。又，也能使用具有所欲折射率的各種流體來替代液體LQ1，LQ2的純水，例如超臨界流體或高折射率氣體。
此外，上述實(shí)施形態(tài)中，雖將投影光學(xué)系統(tǒng)PL(包含無折射力的平行平面板的第1光學(xué)元件LS1)調(diào)整成既定的成像特性，但在第1光學(xué)元件LS1完全不會對成像特性帶來影響時，也可去除第1光學(xué)元件LS1，將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像特性調(diào)整成既定的成像特性。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2雙方是被鏡筒PK支撐，但也可各以其它支撐構(gòu)件來支撐。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2雙方雖被鏡筒PK支撐成大致靜止的狀態(tài)，但為了調(diào)整第1光學(xué)元件LS1及第2光學(xué)元件LS2的至少其中一方的位置、姿勢，也能支撐成能微幅移動。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，第1光學(xué)元件LS1的各下面T1及上面T2為平面，且是其下面T1與上面T2彼此平行的無折射力的平行平面板，但也可使例如第1光學(xué)元件LS1的上面T2稍微具有曲率。亦即，第1光學(xué)元件LS1也可是具有透鏡作用的光學(xué)元件。此時，第1光學(xué)元件LS1的上面T2的曲率，最好是小于第2光學(xué)元件LS2的上面T4及下面T3的曲率。
此外，上述實(shí)施形態(tài)中，也可不設(shè)置用以進(jìn)行第2液體LQ2的供應(yīng)及回收的第2液浸機(jī)構(gòu)2。此時，是在將第2液體LQ2充滿于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2間的狀態(tài)下，以不更換第2空間K2的第2液體LQ2的方式來進(jìn)行曝光。此情形下，由于有可能因曝光用光EL的照射使第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2的溫度變動，因此能將用以調(diào)整第2液浸區(qū)域LR2的第2液體LQ2溫度的調(diào)溫裝置例如設(shè)于第1光學(xué)元件LS1與第2光學(xué)元件LS2之間，而能使用該調(diào)溫裝置來調(diào)整第2液體LQ2的溫度。
又，上述各實(shí)施形態(tài)中，雖主要是以投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P為對向的情形為例進(jìn)行了說明，但即使投影光學(xué)系統(tǒng)PL與其它構(gòu)件(基板載臺PST的上面91等)對向時，也能以第1液體LQ1來充滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL與其它構(gòu)件之間。此時，當(dāng)如基板的交換動作中、基板基板載臺PST從投影光學(xué)系統(tǒng)PL離開時，也可使用其它構(gòu)件將第1液體LQ1持續(xù)充滿投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊目臻g。
如上所述的液浸法中，有時投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA會成為0.9～1.3。如此，投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA變大時，由于已知用作為曝光用光的任意偏極光有時會因偏光效果不同而使成像性能惡化，因此最好是使用偏光照明。此時，最好是進(jìn)行配合掩膜(標(biāo)線片)的線/空間圖案的線圖案長邊方向的直線偏光照明，而從掩膜(標(biāo)線片)的圖案射出較多S偏光成分(TE偏光成分)、亦即沿線圖案長邊方向的偏光方向成分的繞射光。由于在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與涂布于基板P表面的光阻間充滿液體時，與在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與涂布于基板P表面的光阻間充滿空氣(氣體)的情形相較，由于有助于提高對比的S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光的光阻表面透射率會變高，因此即使投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA超過1.0時，也能得到高成像性能。又，若適當(dāng)組合相移掩膜或如特開平6-188169號公報所揭示的配合線圖案長邊方向的斜入射照明法(特別是偶極照明法)等，則更具效果。特別是，直線偏光照明法與偶極照明法的組合，是當(dāng)線/空間圖案的周期方向限于既定一方向時、或孔圖案沿既定一方向密集形成時相當(dāng)有效。例如，并用直線偏光照明法及偶極照明法，來照明透射率6％的半透光型相移掩膜(半間距45nm左右的圖案)時，將照明系統(tǒng)的瞳面中形成偶極的二光束的外接圓所規(guī)定的照明σ設(shè)為0.95、將其瞳孔平面的各光束半徑設(shè)為0.125σ、將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑設(shè)為NA＝1.2時，即能較使用任意偏極光將焦深(DOF)增加150nm左右。
又，例如以ArF準(zhǔn)分子雷射光為曝光用光，使用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/空間圖案(例如25～50nm左右的線/空間)曝光于基板P上時，依掩膜M構(gòu)造(例如圖案的細(xì)微度或鉻的厚度)的不同，由波導(dǎo)效果(Wave guide)使掩膜M發(fā)揮偏光板的作用，而使從掩膜M射出S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光多于使對比下降的P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光。此時，雖最好是使用上述直線偏光照明，但即使以任意偏極光來照明掩膜M，而投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA如為0.9～1.3般較大的情形時，也能得到高解析性能。
又，當(dāng)將掩膜M上的極微細(xì)線/空間圖案曝光于基板P上時，由線柵(Wire Grid)效果雖也有可能使P偏光成分(TM偏光成分)大于S偏光成分(TE偏光成分)，但例如以ArF準(zhǔn)分子雷射光為曝光用光，并使用1/4左右的縮小倍率的投影光學(xué)系統(tǒng)PL將較25nm大的線/空間圖案曝光于基板P上時，由于從掩膜M射出S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光多于P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光，因此即使投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA如為0.9～1.3般較大的情形時，也能得到高解析性能。
再者，除了與掩膜(標(biāo)線片)的線圖案長邊方向配合的直線偏光照明(S偏光照明)以外，如特開平6-53120號公報所揭示，將以光軸為中心的圓接線(周)方向直線偏光的偏光照明法與斜入射照明法組合也具有效果。特別是，除了掩膜(標(biāo)線片)的圖案沿既定一方向延伸的線圖案以外，在沿復(fù)數(shù)個相異方向延伸的線圖案混合(周期方向相異的線/空間圖案混合)的情形下，同樣如特開平6-53120號公報所揭示，由并用偏光照明法(沿以光軸為中心的圓的接線方向直線偏光)與輪帶照明法，即使投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA較大時，也能得到高成像性能。例如，在并用偏光照明法(沿以光軸為中心的圓的接線方向直線偏光)與輪帶照明法(輪帶比3/4)，來照明透射率6％的半透光型相移掩膜(半間距63nm左右的圖案)的情形下，將照明σ設(shè)為0.95、將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑設(shè)為NA＝1.00時，較使用任意偏極光的情形能使焦深(DOF)增加250nm左右，當(dāng)半間距為55nm左右的圖案且投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑為NA＝1.2時，能使焦深增加100nm左右。
又，作為上述各實(shí)施形態(tài)的基板P，除了半導(dǎo)體元件制造用的半導(dǎo)體晶片以外，也能適用于顯示器元件用的玻璃基板、薄膜磁頭用的陶瓷晶片、或在曝光裝置所使用的掩膜或標(biāo)線片的原版(合成石英、硅晶片)等。
上述實(shí)施形態(tài)中，雖使用于具光透射性的基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性掩膜(標(biāo)線片)，但也可使用例如美國專利第6,778,257號公報所揭示的電子掩膜來代替此標(biāo)線片，該電子掩膜是根據(jù)欲曝光圖案的電子資料來形成透射圖案、反射圖案、或發(fā)光圖案。
又，本發(fā)明也能適用于，如國際公開第2001/035168號說明書所揭示，由將干涉紋形成于晶片W上、而在晶片W上形成線/空間圖案的曝光裝置(光刻系統(tǒng))。
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(jìn)行掃描曝光的步進(jìn)掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進(jìn)機(jī))以外，也能適用于步進(jìn)重復(fù)方式的投影曝光裝置(步進(jìn)器)，其是在使掩膜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(jìn)移動。
又，作為曝光裝置EX，也能適用下述曝光裝置，即在使第1圖案與基板P大致靜止的狀態(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的方式的曝光裝置。此時，進(jìn)一步于其后，也能適用于接合方式的一次曝光裝置，其是在使第2圖案與基板P大致靜止的狀態(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，作為接合方式的曝光裝置，也能適用于步進(jìn)接合方式的曝光裝置，其是在基板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。又，也能將本發(fā)明適用于與保持基板P的載臺分開具備有搭載有測定用構(gòu)件或傳感器的曝光裝置。再者，具有測量載臺的曝光裝置，已揭示于例如歐洲專利公開第1,041,357號公報，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該文獻(xiàn)的記載內(nèi)容來作為本文記載的一部分。
又，本發(fā)明也能適用于具備保持基板的二個基板載臺的雙載臺型曝光裝置。雙載臺型曝光裝置的構(gòu)造及曝光動作，例如揭示于特開平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)，特表2000-505958號(對應(yīng)美國專利5,969,441)或美國專利6,208,407，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該等文獻(xiàn)的揭示來作為本文記載的一部分。
又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖采用在投影光學(xué)系統(tǒng)PL與基板P間局部地充滿液體，但也能將本發(fā)明適用于以液體覆蓋曝光對象的基板表面整體的液浸曝光裝置。曝光對象的基板表面整體被液體覆蓋的液浸曝光裝置的構(gòu)造及曝光動作，詳細(xì)記載于例如特開平6-124873號公報、特開平10-303114號公報、以及美國專利第5,825,043號等，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該文獻(xiàn)的記載內(nèi)容來作為本文記載的一部分。
作為曝光裝置EX的種類，并不限于用以將半導(dǎo)體元件圖案曝光于基板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)、標(biāo)線片、以及掩膜等的曝光裝置等。
當(dāng)于基板載臺PST或掩膜載臺MST使用線性馬達(dá)時，也可采用使用了空氣軸承的氣浮型及使用了勞倫茲力或磁阻的磁浮型中的任一型。又，各載臺PST、MST，也可是沿導(dǎo)件移動的類型，或也可是不設(shè)導(dǎo)件的無導(dǎo)件類型。于載臺使用線性馬達(dá)之例，揭示于美國專利5,623,853及5,528,118，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該等文獻(xiàn)的記載內(nèi)容來作為本文記載的一部分。
作為各載臺PST、MST的驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可使用平面馬達(dá)，其是使二維配置磁鐵的磁鐵單元與二維配置線圈的電樞單元對向，由電磁力來驅(qū)動各載臺PST、MST。此時，只要將磁鐵單元與電樞單元中的任一方連接于載臺PST、MST、并將磁鐵單元與電樞單元中的另一方設(shè)置于載臺PST、MST移動側(cè)即可。
由基板載臺PST的移動所產(chǎn)生的反作用力，也可使用框構(gòu)件以機(jī)械方式釋放至地面(接地)，使其不傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。此反作用力的處理方法，例如，美國專利5,528,118(特開平8-166475號公報)所詳細(xì)揭示者，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該文獻(xiàn)的記載內(nèi)容來作為本文記載的一部分。
由基板載臺MST的移動所產(chǎn)生的反作用力，也可使用框構(gòu)件以機(jī)械方式釋放至地面(接地)，使其不傳至投影光學(xué)系統(tǒng)PL。此反作用力的處理方法，例如，美國專利5,874,820(特開平8-330224號公報)所詳細(xì)揭示者，在本國際申請案的指定或選擇的國家法令所容許的范圍內(nèi)，援用該文獻(xiàn)的揭示來作為本文記載的一部分。
如上所述，本申請案的實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX，是由組裝各種次系統(tǒng)(包含本案申請范圍中所列舉的各構(gòu)成要素)，以能保持既定的機(jī)械精度、電氣精度、光學(xué)精度的方式所制造。為確保此等各種精度，于組裝前后，進(jìn)行對各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成光學(xué)精度的調(diào)整、對各種機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成機(jī)械精度的調(diào)整、對各種電氣系統(tǒng)進(jìn)行用以達(dá)成電氣精度的調(diào)整。從各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝制程，包含機(jī)械連接、電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。當(dāng)然，從各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝制程前，是有各次系統(tǒng)個別的組裝制程。當(dāng)各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝制程結(jié)束后，即進(jìn)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皆受到管理的潔凈室進(jìn)行。
半導(dǎo)體元件的微元件，如圖15所示，是經(jīng)由下述步驟所制造，即進(jìn)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、由前述實(shí)施形態(tài)的曝光裝置EX將掩膜圖案曝光于基板的曝光處理步驟204、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)205、檢查步驟206等。
根據(jù)本發(fā)明，由于能防止因元件(光學(xué)元件)的污染而使曝光精度及測量精度劣化，因此能以良好精度進(jìn)行曝光處理及測量處理。又，根據(jù)本發(fā)明，由于能縮小液浸區(qū)域，因此能將裝置本身作得較小。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，是通過液體將曝光用光照射于基板上來使基板曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于第1元件接近像面的第2元件；第1元件，具有配置成與基板表面對向、使曝光用光通過的第1面；以及配置成與第2元件對向、使曝光用光通過的第2面；第1元件及第2元件，相對投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸被支撐成大致靜止的狀態(tài)，將液體充滿于第1元件的第2面與第2元件之間，以在第1元件的第2面中，僅使包含曝光用光通過的區(qū)域的部分區(qū)域成為液浸區(qū)域，通過第1元件的第1面?zhèn)鹊牡?液體、與第2面?zhèn)鹊牡?液體將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，該第1元件與第2元件間的液體，是由表面張力保持。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于，該第2元件與該第1元件對向的面外徑，小于該第1元件的第2面的外徑。
4.一種曝光裝置，是通過液體將曝光用光照射于基板上來使該基板曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件；該第1元件，具有配置成與基板表面對向、使該曝光用光通過的第1面；以及配置成與第2元件對向、使該曝光用光通過的第2面；與該第1元件對向的該第2元件的面外徑，小于該第1元件的第2面的外徑；該第1元件及該第2元件，相對該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸被支撐成大致靜止的狀態(tài)；通過該第1元件的該第1面?zhèn)鹊牡?液體、與該第2面?zhèn)鹊牡?液體將該曝光用光照射于該基板上，以使該基板曝光。
5.如權(quán)利要求1或4所述的曝光裝置，其特征在于該第1元件的該第1面與該第2面大致平行。
6.如權(quán)利要求1或4所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，該第1元件的該第1面與該第2面的距離大于15mm。
7.如權(quán)利要求1或4所述的曝光裝置，其特征在于以該第1元件的第2面中構(gòu)成該液浸區(qū)域的部分區(qū)域?yàn)榈?區(qū)域，以其周圍的區(qū)域?yàn)榈?區(qū)域；該第1區(qū)域表面與該第2液體的親和性，高于該第2區(qū)域表面與該第2液體的親和性。
8.如權(quán)利要求7所述的曝光裝置，其特征在于該第2區(qū)域表面對該第2液體具有撥液性。
9.如權(quán)利要求1或4所述的曝光裝置，其特征在于具備第1液浸機(jī)構(gòu)，用以將該第1液體充滿該第1元件的第1面與該基板之間；第2液浸機(jī)構(gòu)，用以將第2液體充滿該第1元件與該第2元件之間。
10.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)及該第2液浸機(jī)構(gòu)，分別具有液體的供應(yīng)口與回收口。
11.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該第1液體與該第2液體為相同液體。
12.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該第2液浸機(jī)構(gòu)具有液體回收口，該液體回收口配置成包圍形成于該第1元件的第2面的液浸區(qū)域。
13.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表面對向的斜面；該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口形成于該斜面。
14.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置，其特征在于該斜面，是形成為與該曝光用光光軸的距離越長其與該基板表面的間隔越大。
15.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置，其特征在于該斜面，是形成為包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域；該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，配置成包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域。
16.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置，其特征在于于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口配置有多孔構(gòu)件。
17.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具有平坦部，該平坦部是在該曝光用光所照射的投影區(qū)域與該斜面之間，以和該基板表面大致成平行的方式、且與該斜面連續(xù)地形成；該平坦部，形成為包圍該投影區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的平坦部，配置于該第1元件的第1面與該基板之間。
19.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表面對向且與該基板表面大致平行的平坦部；該平坦部，是于該第1元件的第1面與該基板之間，配置成包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，配置成相對該投影區(qū)域位于該平坦部外側(cè)且包圍該平坦部。
21.如權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，相對該曝光用光所照射的投影區(qū)域配置于該平坦部外側(cè)。
22.一種曝光裝置，是通過第1液體將曝光用光照射于基板上，以使該基板曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件；以及第1液浸機(jī)構(gòu)，用以供應(yīng)該第1液體；該第1元件，具有配置成與該基板表面對向、使該曝光用光通過的第1面；以及配置成與該第2元件對向、與該第1面大致平行的第2面；該第1元件的第2面外徑，大于該第1元件的該第1面外徑；通過該第1元件與該基板間的第1液體將該曝光用光照射于該基板上，以使該基板曝光。
23.如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其特征在于以第2液體來充滿該第1元件與該第2元件之間；使該曝光用光通過該第1液體與該第2液體照射于基板上，以使該基板曝光。
24.如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其特征在于該第2元件的與該第1元件的第2面對向的面外徑，小于該第1元件的第2面的外徑。
25.如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其特征在于進(jìn)一步具備第2液浸機(jī)構(gòu)，用來以第2液體充滿該第1元件與第2元件之間。
26.如權(quán)利要求25所述的曝光裝置，其特征在于該第2液體與該第1液體相同。
27.如權(quán)利要求25所述的曝光裝置，其特征在于該第2液浸機(jī)構(gòu)，具有用以供應(yīng)該第2液體的供應(yīng)口、以及用以回收該第2液體的回收口。
28.如權(quán)利要求25所述的曝光裝置，其特征在于該第2液浸機(jī)構(gòu)，將液浸區(qū)域僅形成于該第1元件的第2面中的部分區(qū)域。
29.如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，該第1元件的該第1面與該第2面的距離大于15mm。
30.一種曝光裝置，是通過第1液體將曝光用光照射于基板上，以使該基板曝光，其特征在于，具備第1液浸機(jī)構(gòu)，是將第1液體供應(yīng)至基板上；投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件；該第1元件，配置成第1面與該基板表面對向且第2面與該第2元件對向；于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，該第1元件的該第1面與該第2面的距離大于15mm；將該曝光用光通過該第1元件的該第1面?zhèn)鹊牡?液體照射于基板上，以使該基板曝光。
31.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于該第1面與該第2面為大致平行。
32.如權(quán)利要求22或30所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表面對向的斜面；該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，形成于該斜面。
33.如權(quán)利要求32所述的曝光裝置，其特征在于該斜面，形成為與該曝光用光光軸的距離越長其與該基板表面的間隔越大。
34.如權(quán)利要求32或33所述的曝光裝置，其特征在于于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口配置有多孔構(gòu)件。
35.如權(quán)利要求32所述的曝光裝置，其特征在于該斜面，形成為包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域。
36.如權(quán)利要求35所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具有平坦部，該平坦部是在該曝光用光所照射的投影區(qū)域與該斜面之間，以和該基板表面大致成平行的方式、且與該斜面連續(xù)地形成；該平坦部，形成為包圍該投影區(qū)域。
37.如權(quán)利要求22或30所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表對向、且與該基板表面大致平行的平坦部；該平坦部，配置成包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域。
38.如權(quán)利要求36或37所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的平坦部，是在該第1元件的第1面與該基板之間配置成與該基板表面對向。
39.如權(quán)利要求37所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，相對該曝光用光所照射的投影區(qū)域配置于該平坦部外側(cè)。
40.如權(quán)利要求22或30所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，是配置成包圍該曝光用光所照射的投影區(qū)域。
41.如權(quán)利要求40所述的曝光裝置，其特征在于形成為包圍該投影區(qū)域的該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口外徑，小于該第1元件的第2面外徑。
42.如權(quán)利要求40所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)的液體回收口，是在該第1元件與該基板之間以和該基板表面對向的方式，配置于該第1元件的第1面周圍。
43.如權(quán)利要求22或30所述的曝光裝置，其特征在于該第1元件，具有形成于該第1面周圍的第3面；該第1元件的第1面與第2面的距離，比該第1元件的第2面與第3面的距離長。
44.如權(quán)利要求22或30所述的曝光裝置，其特征在于與該第1元件對向的該第2元件的面，小于該第1元件的第2面。
45.如權(quán)利要求22至29任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于該第1元件的第2面外徑，是該第1元件的該第1面外徑的2倍以上。
46.如權(quán)利要求25所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表面對向、且與該基板表面大致平行的平坦部；該平坦部，是在該第1元件的第1面與該基板之間配置成包圍該曝光用光的光路。
47.如權(quán)利要求46所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具有配置于第1元件與基板間的板體，該板體包含用以使曝光用光通過的開口、以及形成于該開口周圍的該平坦部。
48.如權(quán)利要求46所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，第1元件的第1面與第2面的距離，大于第1元件的第1面與基板的距離。
49.如權(quán)利要求25所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，第1元件的第1面與第2面的距離，大于第1元件的第1面與基板的距離。
50.如權(quán)利要求46至49任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具有配置于與該基板對向的位置、用以回收該基板上的第1液體的回收口。
51.如權(quán)利要求37所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具有配置于第1元件與基板間的板體，該板體包含用以使曝光用光通過的開口、以及形成于該開口周圍的該平坦部。
52.如權(quán)利要求37所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，第1元件的第1面與第2面的距離，大于第1元件的第1面與基板的距離。
53.如權(quán)利要求25、37、46～52中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于與該第1元件對向的該第2元件的面，小于該第1元件的第2面。
54.如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其特征在于于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，第1元件的第1面與第2面的距離，大于第1元件的第1面與基板的距離。
55.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于是通過第1液體、和第1元件的第2面與第2元件間的第2液體，將曝光用光照射于基板。
56.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于第1液浸機(jī)構(gòu)，具有具備液體供應(yīng)口及液體回收口的嘴構(gòu)件；該嘴構(gòu)件，位于第1元件的第2面的更下方處。
57.一種曝光裝置，是通過第1液體將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光，其特征在于，具備第1液浸機(jī)構(gòu)，是將第1液體供應(yīng)至基板上；投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件；第1元件，具有配置成與基板表面對向、使曝光用光通過的第1面；以及配置成與第2元件對向、使曝光用光通過的第2面；于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，該第1元件的該第1面與該第2面的距離，大于該投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸上、該第1元件的第1面與基板表面的距離；通過第1元件的第1面與基板間的第1液體、以及第1元件的第2面與第2元件間的第2液體，將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
58.如權(quán)利要求57所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，具有形成為與該基板表對向、且與該基板表面大致平行的平坦部；該平坦部，是在該第1元件的第1面與該基板間配置成包圍該曝光用光的光路。
59.如權(quán)利要求58所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具備配置于第1元件與基板間的板體，該板體具有該平坦部與用以使曝光用光通過的開口。
60.如權(quán)利要求57至59中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于該第2元件與該第1元件對向的面，小于該第1元件的第2面。
61.如權(quán)利要求60所述的曝光裝置，其特征在于其具備與該第1液浸機(jī)構(gòu)分開獨(dú)立設(shè)置、將第2液體供應(yīng)至該第1元件與該第2元件間的第2液浸機(jī)構(gòu)。
62.如權(quán)利要求57或58所述的曝光裝置，其特征在于其具備與該第1液浸機(jī)構(gòu)分開獨(dú)立設(shè)置、將第2液體供應(yīng)至該第1元件與該第2元件間的第2液浸機(jī)構(gòu)。
63.如權(quán)利要求61或62所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，在該第1元件與基板間的空間附近，具有用以供應(yīng)第1液體的供應(yīng)口、以及用以從該基板上方回收第1液體的回收口；該第2液浸機(jī)構(gòu)，在該第1元件與該第2元件間的空間附近，具有用以供應(yīng)第2液體的供應(yīng)口。
64.一種曝光裝置，是通過第1液體將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光，其特征在于，具備投影光學(xué)系統(tǒng)，具有復(fù)數(shù)個元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于該第1元件接近該像面的第2元件；第1液浸機(jī)構(gòu)，是將第1液體供應(yīng)至基板上；第2液浸機(jī)構(gòu)，是與該第1液浸機(jī)構(gòu)分開獨(dú)立設(shè)置，將第2液體供應(yīng)至第1元件與第2元件之間；第1元件，具有配置成與基板表面對向、使曝光用光通過的第1面；以及配置成與第2元件對向、使曝光用光通過的第2面；第1液浸機(jī)構(gòu)，具有配置成與基板表面對向的平坦液體接觸面，該液體接觸面，是在第1元件的第1面與基板間配置成包圍曝光用光的光路；使曝光用光通過在第1元件的第1面與基板間的第1液體、與在第1元件的第2面與第2元件間的第2液體而照射于基板上，以使基板曝光。
65.如權(quán)利要求64所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)具備配置于第1元件與基板間的板體，該板體具有該液體接觸面與周以使曝光用光通過的開口。
66.如權(quán)利要求64或65所述的曝光裝置，其特征在于該第2元件與該第1元件對向的面，小于該第1元件的第2面。
67.如權(quán)利要求66所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，是在該第1元件與基板間的空間附近，具有用以供應(yīng)第1液體的供應(yīng)口、及用以從該基板上方回收第1液體的回收口；該第2液浸機(jī)構(gòu)，在該第1元件與該第2元件間的空間附近，具有用以供應(yīng)第2液體的供應(yīng)口。
68.如權(quán)利要求64或65所述的曝光裝置，其特征在于該第1液浸機(jī)構(gòu)，在該第1元件與基板間的空間附近，具有用以供應(yīng)第1液體的供應(yīng)口、以及用以從該基板上方回收第1液體的回收口；該第2液浸機(jī)構(gòu)，在該第1元件與該第2元件間的空間附近，具有用以供應(yīng)第2液體的供應(yīng)口。
69.如權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于該第1元件與該第2元件，是以同一支撐構(gòu)件支撐。
70.如權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于第1元件與第2元件間的空間和第1元件與基板間的空間是未流通。
71.如權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于該第1元件無折射力。
72.如權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于其具備用以回收第1液體的回收口、以及設(shè)于該回收口的多孔構(gòu)件；將該多孔構(gòu)件與基板間的空間的壓力設(shè)為Pa、將多孔構(gòu)件上的流路空間的壓力設(shè)為Pb、將多孔構(gòu)件的孔徑設(shè)為d、將多孔構(gòu)件與液體的接觸角設(shè)為θ、將液體的表面張力設(shè)為γ時，符合下述條件(4×γ×cosθ)/d≥(Pa-Pb)。
73.如權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置，其特征在于形成有使曝光用光通過的開口的板體，設(shè)于第1元件與基板之間。
74.如權(quán)利要求73所述的曝光裝置，其特征在于于該板體的該開口的附近，形成有用以供應(yīng)第1液體的供應(yīng)口。
75.如權(quán)利要求73所述的曝光裝置，其特征在于于該板體的該供應(yīng)口周圍，形成有用以回收第1液體的回收口。
76.一種元件制造方法，其特征在于使用權(quán)利要求1、4、22、30、57、64中任一項(xiàng)所述的曝光裝置。
77.一種曝光方法，是通過投影光學(xué)系統(tǒng)及液體將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光，該投影光學(xué)系統(tǒng)，包含最接近像面的第1元件、以及次于第1元件接近該像面的第2元件，其特征在于第1元件與基板對向的第1面，小于第1元件與第2元件對向的第2面；第2元件與第1元件對向的面，小于第1元件的第2面；將第1液體供應(yīng)至第1元件的第1面與基板之間；將第2液體供應(yīng)至第1元件與第2元件之間；通過第1液體與第2液體將曝光用光照射于基板上，以使基板曝光。
78.如權(quán)利要求77所述的曝光方法，其特征在于進(jìn)一步，于基板曝光中，在第1元件的第1面與基板間進(jìn)行第1液體的供應(yīng)及回收。
79.如權(quán)利要求78所述的曝光方法，其特征在于于基板曝光中，停止將第2液體供應(yīng)至第1元件與第2元件間的空間。
80.如權(quán)利要求78所述的曝光方法，其特征在于包含，于基板曝光中停止從第1元件與第2元件間的空間回收第2液體。
81.一種元件制造方法，其特征在于是以權(quán)利要求77所述的曝光方法來使基板曝光。
全文摘要
曝光裝置(EX)具有投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)。投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)，具有最接近其像面的第1光學(xué)元件(LS1)、及次于第1光學(xué)元件(LS1)接近像面的第2光學(xué)元件(LS2)。第1光學(xué)元件(LS1)，具有配置成與基板(P)表面對向的下面(T1)、及配置成與第2光學(xué)元件(LS2)對向的上面(T2)。以第2液體(LQ2)充滿于第1光學(xué)元件(LS1)的上面(T2)與第2光學(xué)元件(LS2)之間，以在上面(T2)中、在包含曝光用光(EL)通過的區(qū)域(AR’)的區(qū)域形成液浸區(qū)域，通過第1光學(xué)元件(LS1)的下面(T1)側(cè)的第1液體(LQ1)、與上面(T2)側(cè)的第2液體(LQ2)將曝光用光(EL)照射于基板(P)上，由此使基板(P)曝光。如此能防止因光學(xué)元件污染使曝光精度劣化，并抑制液浸區(qū)域的巨大化。
文檔編號H01L21/027GK1985354SQ200580023160
公開日2007年6月20日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
發(fā)明者長坂博之, 恩田稔 申請人:尼康股份有限公司