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TWI595323B - Stage apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

Stage apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method Download PDF

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TWI595323B
TWI595323B TW098103442A TW98103442A TWI595323B TW I595323 B TWI595323 B TW I595323B TW 098103442 A TW098103442 A TW 098103442A TW 98103442 A TW98103442 A TW 98103442A TW I595323 B TWI595323 B TW I595323B
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長坂博之
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尼康股份有限公司
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Description

載台裝置、曝光裝置、曝光方法、及元件製造方法
本發明係關於載台裝置、曝光裝置、曝光方法、及元件製造方法。
在微影製程所使用的曝光裝置中，已有一種如專利文獻1所揭示之透過液體以曝光用光使基板曝光之液浸曝光裝置。曝光裝置具備保持基板之背面的載台裝置，使該載台裝置保持之基板曝光。供應至基板表面之液體係從與該基板表面對向之液體回收口回收。
[專利文獻1]美國專利申請公開第2005/0219488號說明書
[專利文獻2]歐洲專利申請公開第1713115號說明書
[專利文獻3]美國專利申請公開第2007/0273856號說明書
液浸曝光裝置中，液體有可能進入基板背面側之空間或該液體附著於基板背面。若放置該液體，有可能會因該液體之氣化熱使基板熱變形或使載台裝置熱變形，或使各種測量光等之光路變動。當產生上述不良情形時，即有可能於形成於基板上之圖案產生缺陷等產生曝光不良。其結果有可能產生不良元件。本發明之態樣，其目的在於提供能抑制液體之氣化熱之影響的載台裝置。又，本發明之態樣，其目的在於提供能抑制曝光不良之產生之曝光裝置及曝光方法。又，本發明之態樣。其目的在於提供能抑制不良元件之產生之元件製造方法。
根據本發明之第1態樣，提供一種載台裝置，其具備：保持第1物體之平台構件；設於該平台構件，用以回收第1液體之液體回收口；形成於該平台構件內部，與該液體回收口連接，用以調整該平台構件之溫度的第2液體所流動的第1流路；以及用以調整該第1流路之壓力的壓力調整裝置。
根據本發明之第2態樣，提供一種曝光裝置，係透過第1液體以曝光用光使基板曝光，其具備：第1態樣之載台裝置。
根據本發明之第3態樣，提供一種元件製造方法，其包含：使用第2態樣之曝光裝置使基板曝光之動作；使已曝光之基板顯影之動作；以及對已顯影之基板進行加工的動作。
根據本發明之第4態樣，提供一種曝光裝置，係透過第1液體使基板曝光，其具備：射出曝光用光之光學構件；保持物體或基板之平台；設於該平台，用以回收第1液體的回收口；以及形成於該平台內，供用以調節該平台之溫度之第2液體流動的流路；該回收口係與該流路在該平台內流通。
根據本發明之第5態樣，提供一種曝光方法，係透過第1液體以曝光用光使基板曝光，其包含：將基板保持於平台構件之動作；使第2液體流通於設於該平台構件內部、且與為了回收該第1液體之至少一部分而設在該平台構件之液體回收口連接的第1流路，以調整該平台構件之溫度的動作；以該第1液體充滿該光學構件與該基板之間之該曝光用光之光路的動作；以及調整該第1流路之壓力的動作。
根據本發明之第6態樣，提供一種元件製造方法，其包含：使用第4態樣之曝光裝置使基板曝光之動作；使已曝光之基板顯影之動作；以及對已顯影之基板進行加工的動作。
根據本發明之態樣，能抑制氣化熱之影響。又，根據本發明之態樣，能抑制曝光不良之產生。又，根據本發明之態樣，能抑制不良元件之產生
以下參照圖式說明本發明之實施形態，但本發明並不侷限於此。此外，以下說明中係設定XYZ正交座標系統，並參照該XYZ正交座標系統說明各構件的位置關係。又，係以水平面內之既定方向為X軸方向；以水平面內之正交於X軸方向的方向為Y軸方向；各與X軸方向及Y軸方向正交的方向(亦即垂直方向)則為Z軸方向。又，繞X軸、Y軸、及Z軸旋轉(傾斜)的方向，分別為θX、θY、及θZ方向。
<第1實施形態>
說明第1實施形態。圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置EX之概略構成圖。圖1中的曝光裝置EX具備：光罩載台1，其能保持光罩M而移動；基板載台2，具有保持基板P之基板台17，能以基板台17保持基板P而移動；移動光罩載台1之第1驅動系統3；移動基板載台2之第2驅動系統4；干涉儀系統7，用以測量個載台1,2之位置資訊；照明系統IL，用以將曝光用光EL照明於光罩M；投影光學系統PL，用以將受曝光用光EL照明之光罩M的圖案像投影至基板P；以及控制裝置8，用以控制曝光裝置EX整體之動作。又，曝光裝置EX具備處理室裝置14，該處理室裝置14形成供處理基板P之內部空間13。處理室裝置14能調整內部空間13之環境(包含溫度、溼度、潔淨度、以及壓力)。本實施形態中之處理室裝置14，係使內部空間13之壓力成為大致大氣壓。由於處理室裝置14亦可預先設於設置曝光裝置之位置，因此亦可不由曝光裝置來具備。
光罩M包含形成有投影至基板P之元件圖案的標線片者。光罩M，例如包含使用鉻等遮光膜而於玻璃板等透明板上形成有既定圖案的透射型光罩。此外，亦能使用反射型光罩作為光罩M。基板P，係用以製造元件之基板，包含感光膜。感光膜係感光材(光阻)之膜。
本實施形態之曝光裝置EX，係一以曝光用光EL透過第1液體LQ使基板P曝光的液浸曝光裝置。曝光裝置EX，具備能以第1液體LQ充滿曝光用光EL之光路之至少一部分而形成液浸空間LS的液浸構件9。液浸空間LS係被液體充滿的空間。本實施形態之第1液體LQ係使用水(純水)。
本實施形態中，係以第1液體LQ充滿投影光學系統PL之複數個光學元件中最接近投影光學系統PL像面之終端光學元件10所射出之曝光用光EL的光路，來形成液浸空間LS。終端光學元件10，具有朝向投影光學系統PL之像面射出曝光用光EL的射出面11。液浸空間LS，係藉由以第1液體LQ充滿終端光學元件10與配置於與終端光學元件10對向之位置之物體間之曝光用光EL之光路而形成。與射出面11對向之位置包含從射出面11射出之曝光用光EL的照射位置。
液浸構件9配置於終端光學元件10附近。液浸構件9具有下面12。本實施形態中，能與射出面11對向之物體係能與下面12對向。當物體表面配置於與射出面11對向之位置時，下面12之至少一部分與物體表面係對向。當射出面11與物體表面對向時，即可將第1液體LQ保持於終端光學元件10之射出面11與物體表面之間。又，當下面12與物體表面對向時，液浸構件9即可將第1液體LQ保持於液浸構件9之下面12與物體表面之間。藉由保持於一方側之射出面11及下面12與另一側之物體表面之間的第1液體LQ形成液浸空間LS。
本實施形態中，能與射出面11及下面12對向之物體，包含能在含有曝光位置之既定面內移動的物體。本實施形態中，該物體包含基板載台2、以及保持於該基板載台2之基板P的至少一者。本實施形態中，基板載台2能在底座構件6之導引面5上移動。本實施形態中，導引面5與XY平面大致平行。基板載台2能保持基板P沿導引面5在含有曝光用光EL之照射位置之XY平面內移動。
本實施形態中，係以第1液體LQ覆蓋與射出面11及下面12對向的位置所配置之基板P表面一部分的區域(局部區域)，而形成液浸空間LS，於該基板P表面與下面12之間形成第1液體LQ之界面(彎液面、邊緣)。亦即，本實施形態之曝光裝置EX係採用局部液浸方式，其係在基板P之曝光時，以第1液體LQ覆蓋包含投影光學系統PL之投影區域PR之基板P上一部分區域，形成液浸空間LS。換言之，在基板P之曝光時，並非基板P或基板載台(基板台)之表面整體浸於液體，而係僅有基板P之一部分被液體覆蓋。
又，本實施形態中，於基板台17設有用以回收第1液體LQ的第2回收口40。又，本實施形態中，於基板台17內部形成有供用以調整該基板台17之溫度之第2液體LT流動的內部流路41。內部流路41之一部分與第2回收口40連接。
照明系統IL，係以均一照度分布的曝光用光EL來照明既定照明區域IR。照明系統IL，係以均一照度分布的曝光用光EL來照明配置於照明區域IR之光罩M的至少一部分。作為從照明系統IL射出之曝光用光EL，例如使用從水銀燈射出之亮線(g線、h線、i線)及KrF準分子雷射光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)，或ArF準分子雷射光(波長193nm)及F2 雷射光(波長157nm)等真空紫外光(VUV光)等。本實施形態係使用紫外光(真空紫外光)之ArF準分子雷射光來作為曝光用光EL。
光罩載台1，具有將光罩M保持成可釋放之光罩保持部15。本實施形態中，光罩保持部15係將光罩M保持成光罩M之圖案形成面(下面)與XY平面大致平行。第1驅動系統3包含線性馬達等致動器。光罩載台1，可藉由第1驅動系統3之作動，保持光罩M在XY平面內移動。本實施形態中，光罩載台1能在以光罩保持部15保持光罩M之狀態下移動於X軸、Y軸、以及θZ方向之三個方向。
投影光學系統PL係將曝光用光EL照射於既定投影區域PR。投影光學系統PL，係將光罩M之圖案像以既定投影倍率投影至配置於投影區域PR之基板P的至少一部分。投影光學系統PL之複數個光學元件係以鏡筒PK保持。本實施形態之投影光學系統PL，係投影倍率為例如1/4、1/5、或是1/8等之縮小系統。此外，投影光學系統PL亦可為等倍系統及放大系統之任一者。本實施形態中，投影光學系統PL之光軸AX係與Z軸方向平行。又，投影光學系統PL，可係不包含反射光學元件之折射系統、不包含折射光學元件之反射系統、以及包含反射光學元件與折射光學元件之反折射系統的任一者。又，投影光學系統PL亦可形成倒立像與正立像之任一者。
基板載台2，具有載台本體16與配置於載台本體16上且能保持基板P的基板台17。載台本體16藉由氣體軸承以非接觸方式支撐於導引面5，可在導引面5上移動於XY方向。基板載台2可在保持基板P之狀態下，在終端光學元件10之光射出側(投影光學系統PL之像面側)中於包含射出面11與對向於下面12之位置之導引面5的既定區域內移動。
第2驅動系統4，具有：粗動系統4A，包含例如線性馬達等之致動器，能使載台本體16在導引面5上移動於X軸、Y軸、以及θY方向；以及微動系統4B，包含例如音圈馬達等之致動器，能使基板台17相對載台本體16移動於Z軸、θX、以及θY方向。基板台17，可藉由包含粗動系統4A及微動系統4B之第2驅動系統4的作動，在保持基板P之狀態下移動於X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、以及θZ方向之六個方向。
干涉儀系統7，係測量在XY平面內之光罩載台1及基板載台2各自之位置資訊。干涉儀系統7，具備雷射干涉儀7A，係測量光罩載台1在XY平面內的位置資訊；以及雷射干涉儀7B，係測量基板載台2在XY平面內的位置資訊。雷射干涉儀7A，係對配置於光罩載台1之反射面1R照射測量光，並使用透過該反射面1R之測量光，測量光罩載台1(光罩M)在X軸、Y軸、以及θY方向之位置資訊。雷射干涉儀7B，係對配置於基板載台2(基板台17)之反射面2R照射測量光，並使用透過該反射面2R之測量光，測量基板載台2(基板P)在X軸、Y軸、以及θY方向之位置資訊。
又，本實施形態中，配置有用以檢測保持於基板載台2之基板P表面之位置資訊的焦點調平檢測系統(未圖示)。焦點調平檢測系統係檢測基板P表面在X軸、Y軸、以及θY方向之位置資訊。
在基板P之曝光時，係以雷射干涉儀7A測量光罩載台1之位置資訊，且以雷射干涉儀7B測量基板載台2之位置資訊。控制裝置8，係根據雷射干涉儀7A之測量結果，使第1驅動系統3作動，以執行光罩載台1所保持之光罩M之位置控制。又，控制裝置8，係根據雷射干涉儀7B之測量結果及聚焦調平檢測系統之檢測結果，使第2驅動系統4作動，以執行基板載台2所保持之基板P的位置控制。
本實施形態之曝光裝置EX，係一邊使光罩M與基板P同步移動於既定掃描方向，一邊將光罩M之圖案像投影於基板P的掃描型曝光裝置(所謂掃瞄步進機)。在基板P之曝光時，控制裝置8係控制光罩載台1及基板載台2，使光罩M及基板P移動於與曝光用光EL之光路(光軸AX)交叉之XY平面內之既定掃描方向。本實施形態中，係以基板P之掃描方向(同步移動方向)為Y軸方向，光罩M之掃描方向(同步移動方向)亦為Y軸方向。控制裝置8，係使基板P相對投影光學系統PL之投影區域PR移動於Y軸方向，且與該基板P往Y軸方向之移動同步地，使光罩M相對照明系統IL之照明區域IR移動於Y軸方向，並透過投影光學系統PL與基板P上之液浸空間LS之第1液體LQ將曝光用光EL照射於基板P。藉此，基板P被曝光用光EL曝光，光罩M之圖案像被投影於基板P。
其次，參照圖1及圖2說明液浸構件9及基板載台2。圖2係顯示配置於液浸構件9及基板載台2附近之側截面圖。
液浸構件9係環狀構件。液浸構件9配置於終端光學元件10周圍。如圖2所示，液浸構件9於與射出面11對向之位置具有供曝光用光EL通過之開口9K。液浸構件9具備能供應第1液體LQ之第1供應口21與能回收第1液體LQ的第1回收口22。
第1供應口21能供應第1液體LQ來形成液浸空間LS。第1供應口21係在曝光用光EL之光路附近以面對該光路之方式配置於液浸構件9之既定位置。第1供應口21係透過流路23與第1液體供應裝置24連接。第1液體供應裝置24，於內部具備溫度調整裝置，能將清淨且溫度經調整第1液體LQ送出。第1液體LQ之溫度，由於會對液浸空間LS之液體LQ之折射率造成影響，因此係設定成既定溫度。流路23，包含形成於液浸構件9內部之供應流路、以及以連接該供應流路與第1液體供應裝置24之供應管形成之流路。從第1液體供應裝置24送出之第1液體LQ，係透過流路23供應至第1供應口21。
第1回收口15，能回收與液浸構件9之下面12對向之物體上的第1液體LQ的至少一部分。本實施形態中，第1回收22配置於開口9K的周圍。第1回收口12配置於能與物體表面對向之液浸構件9之既定位置。於第1回收口22配置有包含複數個孔(opening或pore)之板狀的多孔構件25。多孔構件25包含形成有網眼狀多數個小孔之的網眼過濾器。本實施形態中，液浸構件9之下面12的至少一部分包含多孔構件25的下面。第1回收口22透過流路26與第1液體回收裝置27連接。第1液體回收裝置27包含真空系統，能吸引並回收第1液體LQ。流路26，包含形成於液浸構件9內部之回收流路、以及以連接該回收流路與第1液體回收裝置26之回收管形成的流路。從第1回收口22回收之第1液體LQ係透過流路26被回收至第1液體回收裝置27。此外，如後述，第1液體LQ之一部分有時亦有藉由第2液體回收裝置47回收的情形。
本實施形態中，控制裝置8，可藉由與使用第1液體供應裝置24之液體供應動作同時執行使用第1液體回收裝置27之液體回收動作，以第1液體LQ將液浸空間LS形成於終端光學元件10及液浸構件9與對向於終端光學元件10及液浸構件9之物體之間。在基板P之曝光時，係在液浸構件9與基板P之間保持第1液體LQ，藉以第1液體LQ充滿從終端光學元件10之射出面11射出之曝光用光EL的光路。此外，第1液體供應裝置24及第1液體回收裝置27以及與此等相關之零件或電源，由於可使用能在設置曝光裝置之工廠等場所利用之裝置，因此亦可不由曝光裝置本身來具備。
基板台17，具備保持基板P的第1保持部31。又，本實施形態中之基板台17於第1保持部31周圍具備第2保持部32。第1保持部31與基板P之背面(下面)對向，係保持基板P之背面。第2保持部32與板構件T之背面(下面)對向，係保持板構件T之背面。
基板台17具有基材18。第1保持部31及第2保持部32設於能與基板P之背面及板構件T之背面對向之基材18的上面19。
板構件T具有能配置基板P之開口TH。第2保持部32所保持之板構件T配置於第1保持部31所保持之基板P周圍。
本實施形態中之基板P之表面對第1液體LQ具有撥液性。如圖2所示，本實施形態中之基板P包含例如矽晶圓之類之半導體晶圓等的基材W，形成於基材W上之感光膜Rg。本實施形態中之基板P之表面包含感光膜Rg之表面。本實施形態中之感光膜Rg對第1液體LQ具有撥液性。基板P表面對第1液體LQ之接觸角為例如90度以上。此外，基板P之表面亦可以覆蓋感光膜Rg之保護模形成。保護膜係一亦稱為上覆膜的膜，用以從液體LQ保護感光膜Rg。
本實施形態中之板構件T之表面對第1液體LQ具有撥液性。如圖2所示，本實施形態中之板構件T，包含不鏽鋼等金屬製之基材Tb與形成於該基材Tb上之撥液性材料的膜Tf。本實施形態中之板構件T之表面包含撥液性材料之膜Tf的表面。撥液性材料例如可舉出PFA(Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)、PTFE(Poly tetra fluoro ethylene)、PEEK(polyetheretherketone)、鐵氟龍(註冊商標)等。此外，板構件T本身亦能以撥液性材料形成。本實施形態中，板構件T表面對第1液體LQ之接觸角為例如90度以上。
本實施形態中，第1保持部31包含所謂銷夾具機構，能將基板P保持成能釋放。本實施形態中之第1保持部31，包含：配置於基材18之上面19、能支撐基板P之背面的複數個第1支撐部33；在上面19中配置於第1支撐部33周圍，具有與基板P之背面對向之環狀上面的第1緣部34；以及在上面19中配置於第1緣部34內側，用以支撐氣體的第1吸引口35。複數個第1支撐部33均為銷狀(凸狀)。第1緣部34，形成為與基板P外形大致相同形狀之環狀。第1緣部34之上面與基板P之背面之周緣區域(邊緣區域)對向。第1吸引口35係於第1緣部34內側之上面19設置有複數個。第1吸引口35分別連接於包含真空系統等之吸引裝置(未圖示)。控制裝置8係使用吸引裝置將被基板P之背面與第1緣部34與基材18包圍之第1空間的氣體透過第1吸引口35排出，以使該第1空間成為負壓，藉此以第1保持部33吸附保持基板P。又，藉由停止連接於第1吸引口35之吸引裝置的吸引動作，可從第1保持部31釋放基板P。
第2保持部32亦包含所謂銷夾具機構，能將板構件T保持成能釋放。本實施形態中之第2保持部32，包含：配置於上面19中第1緣部34周圍、具有與板構件T之背面對向之環狀上面的第2緣部36；以及在上面19中配置於第2緣部36周圍，具有與板構件T之背面對向之環狀上面的第3緣部37；配置於第2緣部36與第3緣部37間之上面19，用以支撐板構件T之背面Tb的第2支撐部38；以及配置於第2緣部36與第3緣部37間之上面19，用以吸引氣體的第2吸引口39。複數個第2支撐部38均為銷狀(凸狀)。第2緣部36之上面，在開口TH附近與板構件T之背面之周緣區域(內側之邊緣區域)對向。第3緣部37之上面，與板構件T之背面之外緣區域(外側之邊緣區域)對向。第2吸引口39係於第2緣部36與第3緣部37間之上面19設置有複數個。第2吸引口39分別連接於包含真空系統之吸引裝置(未圖示)。控制裝置8係使用吸引裝置將被板構件T之背面與第2緣部36與第3緣部37與基材18包圍之第2空間的氣體透過第2吸引口39排出，以使該第2空間成為負壓，藉此以第2保持部38吸附保持板構件T。又，藉由停止連接於第2吸引口39之吸引裝置的吸引動作，可從第2保持部32釋放板構件T。
本實施形態中，第1保持部31係將基板P保持成基板P之表面與XY平面大致平行。第2保持部32係將板構件T保持成板構件T之表面與XY平面大致平行。本實施形態中，第1保持部31所保持之基板P之表面與第2保持部32所保持之板構件T之表面係配置於大致同一平面內(大致同一面高)。基板P之表面及板構件T之表面能與射出面11及下面12對向。本實施形態中，板構件T之表面包含能與射出面11及下面12對向之基板載台2(基板台17)的上面。
又，本實施形態中，第1保持部31所保持之基板P之表面(邊緣)與第2保持部32所保持之板構件T之表面(內側邊緣)之間形成既定之間隙G。本實施形態中，如圖2所示以來自第1供應口21之第1液體LQ形成的液浸空間LS有時會橫越基板P表面與板構件T表面而形成。亦即，在本實施形態中有液浸空間LS形成於間隙G上的情形。本實施形態中，係將間隙G之尺寸設定成，從第1供應口21供應之第1液體LQ會因該第1液體LQ之表面張力而不滲入間隙G。間隙G之尺寸例如為1mm以下。形成間隙G之一方側之基板P的表面及另一方側之板構件T的表面均對第1液體LQ具有撥液性，且藉由使間隙G之尺寸最佳化，而能抑制第1液體LQ自間隙G滲入。
此外，亦有基板P表面之周緣區域非為撥液性的情形，此時亦有無法抑制第1液體LQ自間隙G滲入之情形。
其次，參照圖1～圖4說明設於基板台17的第2回收口40及內部流路41。圖3係顯示第2回收口40附近之側截面圖，圖4係以示意方式顯示基板台17的俯視圖。
基板台17具備用以回收第1液體LQ之第2回收口40。第2回收口40，係用以回收從形成於基板P(被基板台17(第1保持部31)保持)周圍之間隙G洩漏出之第1液體LQ。
如上所述，係使間隙G之尺寸最佳化以抑制第1液體LQ進入間隙G。然而，當如前述基板P之表面之周緣區域非為撥液性的情形，有可能會因形成於基材(晶圓)W上之膜之狀態或基板P之邊緣形狀而使第1液體LQ從間隙G進入間隙G之下方空間。供應至基板P表面及板構件T表面之第1液體LQ，可藉由第1回收口22予以回收。另一方面，係難以藉由第1回收口22回收滲入間隙G或間隙G下方空間之第1液體LQ。本實施形態中，由於在基板台17配置有第2回收口40，因此能從第2回收口40回收從間隙G滲入基板P背面側之空間的第1液體LQ。
第2回收口40配置於基材18之上面19的既定區域。本實施形態中，第2回收口40配置於第1緣部34周圍。本實施形態中，第2回收口40配置於第1保持部31之第1緣部34與第2保持部32之第2緣部36之間。如圖4所示，第2回收口40在XY平面內為環狀。
如圖3所示，本實施形態中，第2回收口40配置於與基板P背面之周緣區域(邊緣區域)、以及板構件T背面之內緣區域(內側之邊緣區域)對向的位置。亦即，本實施形態中之第2回收口40配置於間隙G下方。換言之，第2回收口40配置成面對間隙G。
內部流路41形成於基板台17(基材18)內部。用以調整基板台17之溫度之第2液體LT流動於內部流路41。從此觀點來看，基板台17最好係由熱傳導度較高之材料形成，以藉由流動於內部流路41之液體的溫度進行溫度控制。例如能以鋁、鈦、不鏽鋼、杜拉鋁、以及包含此等之合金形成。又，於基板台17形成有用以將第2液體LT供應至內部流路41之第2供應口42、以及將已流過內部流路41之液體排出的排出口43。本實施形態中之第2供應口42配置於基板台17之+Y側側面的既定位置。排出口43配置於基板台17之-Y側側面的既定位置。本實施形態中，第2供應口42在Z軸方向之位置與排出口43在Z軸方向之位置不同。亦即，第2供應口42設於較排出口43低的位置。
此外，第2供應口42亦可設於較排出口43高的位置，第2供應口42在Z方向之位置與排出口43在Z方向之位置可大致相同。
如圖2所示，本實施形態中，第2供應口42係透過流路44與第2液體供應裝置45連接。流路44，為了配合基板載台2相對第2液體供應裝置45之移動，係由彈性管構成。第2液體供應裝置45，於內部具備用以調整基板台17之溫度的溫度調整裝置，能將調整成既定溫度之第2液體LT送出。如前所述，第1液體LQ之溫度，由於會對液浸空間LS之曝光用光光路中第1液體LQ之折射率造成影響，因此已藉由第1液體供應裝置24調整成既定溫度。當基板P之溫度與基板P上之第1液體LQ之溫度不同時，由於即會使第1液體LQ之溫度變化或使基板P伸縮，因此基板P之溫度，最好係與如前所述地設定之第1液體LQ之溫度相同的溫度。因此，藉由將流動於基板台17(保持基板P)內之第2液體LT之溫度設定成與第1液體LQ所設定之溫度相同的溫度，而能間接地將基板P之溫度維持成第1液體LQ。此時，例如亦可於基板台17設置溫度感測器，一邊檢測基板台17，一邊藉由第2液體供應裝置45將第2液體LT之溫度調整成基板台17之檢測出之溫度與從第1液體供應裝置24供應之第1液體LQ相同。此外，第1液體LQ之溫度與第2液體LT之溫度亦可不同。流路44包含以連接第2液體供應裝置45與第2供應口42之供應管形成的流路。從第2液體供應裝置45送出之第2液體LT，透過流路44供應至第2供應口42。內部流路41之一部分連接於第2供應口42。第2液體供應裝置45係透過流路44及第2供應口42將第2液體LT供應至內部流路41。
排出口43係透過流路46與第2液體回收裝置47連接。流路46包含以連接排出口43第2液體回收裝置47之排出管形成的流路。此排出管，為了配合基板載台2相對第2液體回收裝置47之移動，係由彈性材料構成。內部流路41之一部分連接於排出口43。透過流路46及排出口43而連接於內部流路41之第2液體回收裝置47能回收內部流路41之液體。從排出口43排出之液體係透過流路46被第2液體回收裝置47回收。
本實施形態中，控制裝置8係控制第2液體供應裝置45及第2液體回收裝置47以使內部流路41由第2液體LT充滿。控制裝置8係與第2液體供應裝置45之液體供應動作同時地執行第2液體回收裝置47之液體回收動作，以使內部流路41被第2液體LT充滿。藉此，內部流路41係被第2液體LT充滿。
本實施形態中，內部流路41之一部分係與第2回收口40連接。如圖3及圖4等所示，本實施形態中之內部流路41具有：彎曲部48，具有一端48A及另一端48B，一端48A連接於第2供應口42；槽部49，與彎曲部48之另一端48B連接且形成於基材18之上面19；以及排出部50，具有一端50A及另一端50B，一端50A與槽部49連接，另一端50B與排出口43連接。
如圖4所示，彎曲部48具有複數個在XY平面內彎曲之部分。第2供應口42係將第2液體LT供應至彎曲部48之一端48A。供應至彎曲部48之一端48A之第2液體LT，係流動於彎曲部48。彎曲部48係配置成能使第2液體LT流遍第1保持部31之大致全區。藉此，第1保持部31之溫度能以第2液體LT良好地調整。
槽部49配置於第1緣部34與第2緣部36之間。槽部49在XY平面內為環狀。本實施形態中之第2回收口40包含配置於基材18之上面19的槽部49。本實施形態中，第1流路41之槽部49與第2回收口40連接。
彎曲部48之另一端48B與槽部49之下面連接。流經彎曲部48之第2液體LT係從另一端48B流入槽部49。從彎曲部48之另一端48B流入槽部49的第2液體LT流動於槽部49。第2液體LT係以充滿槽部49之方式流動。如圖4所示，從彎曲部48之另一端48B流入槽部49的第2液體LT，係沿著槽部49以繞第1保持部31之周圍的方式流動。流動於槽部49之液體的一部分係從排出部50之一端50A流入排出部50。本實施形態中，在XY平面內，彎曲部48之另一端48B之位置與排出部50之一端50A的位置不同。藉此，能促進第2液體LT沿著槽部49流動於第1保持部31之周圍。從排出部50之一端50A流入排出部50的液體，係流動於排出部50，並從另一端50B透過排出口43往流路46排出。此外，往流路46排出後的液體係被第2液體回收裝置47回收。
本實施形態中，從第2回收口40回收之第1液體LQ係與第2液體LT一起流動於內部流路41(槽部49及排出部50)，且透過流路46被第2液體回收裝置47回收。本實施形態中之第1液體LQ與第2液體LT係相同種類之液體。本實施形態中之第1液體LQ及第2液體LT係水(純水)。因此，第1液體LQ及第2液體LT均能在內部流路41順利地流動。又，第2液體回收裝置47，能順利地回收從第2回收口40回收之第1液體LQ及從第2液體供應裝置45供應之第2液體LT。
又，本實施形態中，於第2回收口40配置有包含複數個孔(opening或pore)之板狀的多孔構件51。多孔構件51包含形成有網眼狀多數個小孔之的網眼過濾器。藉由在第2回收口40設置多孔構件51，能如後述，抑制氣泡透過第2回收口40滲入內部流路41。如圖4所示，多孔構件51在XY平面內為環狀。
如圖3所示，多孔構件51具有面對基板P背面之邊緣區域及板構件T背面之邊緣區域的上面52、面對內部流路41(槽部49)之下面53、以及連通上面52與上面53的複數個孔54。多孔構件51之下面53係與內部流路41之流路接觸。本實施形態中之上面52及下面53均與XY平面大致平行。
此外，亦可使用形成有多數個孔(pore)之燒結構件(例如燒結金屬)、發泡構件(例如發泡金屬)等來作為多孔構件51。
圖5係顯示本實施形態之第2液體回收裝置47一例的圖。本實施形態中之第2液體回收裝置47，係能調整內部流路41之壓力(存在於內部流路41中之介質(液體)的壓力)。亦即，本實施形態中之第2液體回收裝置47，係發揮能調整內部流路41之壓力之壓力調整裝置的功能。
圖5中，第2液體回收裝置47具備；具有內部空間55之儲槽56；於內部空間55配置於垂直方向、將內部空間55之一部分區分成第1空間57與第2空間的分隔構件59；以及連接於內部空間55之調整器60。內部流路41係透過流路46連接於第1空間57。從內部流路41透過排出口43排出之液體，係透過流路46流入第1空間57。於分隔構件59之上端與儲槽56之內面之間，設有連通第1空間57與第2空間的流路61。從內部流路41流入第1空間57之液體係從第1空間57溢出，而透過流路61流入第2空間58。
本實施形態中，內部空間55未以液體充滿。於內部空間55之一部分空間存在液體，於另一空間存在氣體(例如空氣)。亦即，於內部空間55形成有液體空間62與氣體空間63。本實施形態中，第1空間57全部均被液體充滿，第2空間58之一部分被液體充滿。亦即，液體空間62形成於第1空間57與第2空間58之一部分，氣體空間63形成於第2空間58之一部分。本實施形態中之液體空間62係因重力作用而形成於內部空間55之下方。來自內部流路41之液體係從第1空間57溢出並流動於分隔構件59之上端，而流入第2空間58。藉此，液體表面(界面)在內部空間55之高度維持於大致一定(與第1空間57之分隔構件59之高度大致相同)。此外，雖本實施例中，係使用多孔構件51防止氣體流入內部流路41，但即使因某些原因導致氣體進入，該氣體亦可在儲槽56之內部空間55被氣液分離。
內部流路41係透過流路46連接於液體空間62。又，調整器60係連接於儲槽56內之氣體空間63。調整器60係調整氣體空間63之壓力。控制裝置8能藉由使用調整器60調整內部空間55(氣體空間63中之氣體)之壓力，調整連接於該內部空間55之內部流路41之壓力。
又，本實施形態中，分隔構件59之上端配置於多孔構件51之上面52的-Z側。藉此，即使產生例如調整器60之異常等，亦能防止儲槽56內之液體逆流於內部流路41，或內部流路41之液體溢出至多孔構件51之上面52。
又，本實施形態中，於第2空間58之下面連接有排出管之流路64。於流路64配置有包含真空系統等之吸引裝置65。吸引裝置65能以既定之吸引力透過流路64吸引儲槽56之內部空間55之液體並加以排出。吸引裝置65，係藉由例如將液體位準感測器等設於儲槽56，而能以液體在第2空間58內之高度(液體位準)成為大致一定的方式進行液體之排出。
本實施形態中，控制裝置8係控制包含調整器60之第2液體回收裝置47，以將內部流路41調整成既定之負壓。本實施形態中，基板載台2周圍之內部空間13的壓力，係被處理室裝置14調整成大致大氣壓。控制裝置8，係將內部流路41之壓力調整成較大氣壓低的壓力。
本實施形態中，控制裝置8係將內部流路41之壓力調整成可從第2回收口40回收第1液體LQ。本實施形態中，由於在第2回收口40設有多孔構件51，因此控制裝置8可將多孔構件51之上面52與下面53之壓力差調整成可從第2回收口40回收第1液體LQ。
又，本實施形態中，控制裝置8係使用第2液體回收裝置47將內部流路41之壓力調整成可避免氣體透過多孔構件51流入內部流路41，亦即可從配置有多孔構件51之第2回收口40僅回收第1液體LQ。
本實施形態中，控制裝置8係將施加於多孔構件51之上面52之壓力與施加於下面53之壓力的差調整成不從第2回收口40回收氣體。本實施形態中，多孔構件51之上面52係相鄰配置於壓力經處理室裝置14調整之內部空間13，下面53係相鄰配置於壓力經第2液體回收裝置47調整之內部流路41。亦即，上面52側之空間包含內部空間13之一部分，下面53側之空間包含內部流路41之一部分。控制裝置8能使用第2液體回收裝置47調整下面53側之空間即內部流路41的壓力，藉此調整多孔構件51之上面52側之空間的壓力與下面53側之空間之壓力的差。
本實施形態中，控制裝置8係根據第1液體LQ之特性及多孔構件51之特性，將內部流路41之壓力調整成透過多孔構件51僅回收第1液體LQ。
以下，參照圖6說明使用第2回收口40之液體回收動作的原理。圖6係放大多孔構件51一部分的截面圖，係用以說明透過多孔構件51而進行之液體回收動作的示意圖。
液浸構件9之下面12的至少一部分包含多孔構件25的下面。第1回收口22透過流路26與第1液體回收裝置27連接。第1液體回收裝置27包含真空系統，能吸引並回收第1液體LQ。流路26，包含形成於液浸構件9內部之回收流路、以及以連接該回收流路與第1液體回收裝置26之回收管形成的流路。從第1回收口22回收之第1液體LQ係透過流路26被回收至第1液體回收裝置27。此外，如後述，第1液體LQ之一部分有時亦有藉由第2液體回收裝置47回收的情形。
圖6中，於多孔構件51之上面52側形成有氣體空間與液體空間。氣體空間係形成為包含多孔構件51之複數個孔54中之第1孔54A，液體空間形成為包含第2孔54B。上面52側之液體空間，係例如以透過間隙G流入至多孔構件51上的第1液體LQ形成。
將包含多孔構件51之第1孔54A之氣體空間的壓力(施加於上面52之壓力)設為Pa，將內部流路41之壓力(施加於下面53之壓力)設為Pb，將孔54A,54B之孔徑(直徑)設為d，將多孔構件51(孔54之內側面)之與第1液體LQ的接觸角設為θ，將第1液體LQ之表面張力設為γ時，在本實施形態中，係滿足
(4×γ×cosθ)/d≧(Pd-Pa)　…(1)
之條件。此外，在(1)式中，為了使說明簡單，並不考慮多孔構件51之下面53側之液體的靜水壓。
此情況下，多孔構件51(孔54之內側面)之與第1液體LQ的接觸角θ係滿足
θ≦90°　…(2)
之條件。
當上述條件成立時，即使於多孔構件51之第1孔54A之上面52側形成有氣體空間時，亦可抑制多孔構件51之上面52側之氣體空間之氣體透過第1孔54A移動(侵入)至多孔構件51之下面53側的內部流路41。亦即，藉由將多孔構件51之孔徑d、多孔構件51之與第1液體LQ的接觸角(親和性)θ、第1液體LQ之表面張力γ、以及壓力Pa,Pb最佳化以滿足上述條件，即能將液體LQ與氣體之界面維持於多孔構件51之第1孔54A內側。藉此，能抑制透過第1孔54A之氣體從內部空間13往內部流路41的流入。另一方面，由於在多孔構件51之第2孔54B之上面52側形成有液體空間，因此能透過第2孔54B僅回收第1液體LQ。
本實施形態中，多孔構件51之上面52側之氣體空間、之壓力Pa、孔徑d、多孔構件51(孔54之內側面)之與第1液體LQ的接觸角(親和性)θ、以及第1液體LQ之表面張力γ係大致一定。控制裝置8係控制第2液體回收裝置47之吸引力，將施加於多孔構件51之下面53的壓力(內部流路41的壓力)Pb調整成滿足上述條件。
此外，上述式(1)中，由於若(Pd-Pa)越大、亦即(4×γ×cosθ)/d)越大，越容易控制滿足上述條件之壓力Pb，因此孔徑d最好係儘可能小，多孔構件51之與第1液體LQ的接觸角θ最好係儘可能小。本實施形態中，多孔構件51對第1液體LQ為親液性，而具有充分小之接觸角θ。例如，第1液體LQ於多孔構件51之表面的接觸角為20度以下。多孔構件51能以親液性材料、例如以親水性高之二氧化鈦形成。或以MgF2 、Al2 、O3 、SiO2 等親液性材料對以陶瓷、塑膠、金屬等形成的多孔構件51本體進行親液處理。
如上述，藉由在多孔構件51為濕潤之狀態下，將多孔構件51之上面52側之空間(內部空間13之氣體空間)與下面53側之空間(內部流路41)的壓力差控制成滿足上述條件，即能透過多孔構件51之孔54僅回收第1液體LQ。
此外，圖6之狀態僅為一例，亦有於多孔構件51上面僅形成液體空間之情形，亦有僅形成氣體空間的情形。
其次，說明具有上述構成之曝光裝置EX之動作一例。控制裝置8係使第2液體供應裝置45作動，將第2液體LT供應至設於基板台17的內部流路41。第2液體LT流動於內部流路41。藉此調整基板台17之溫度。
又，控制裝置8，可藉由與使用第2液體供應裝置45之液體供應動作同時執行使用第2液體回收裝置47之液體回收動作，藉以第2液體LT充滿內部流路41。藉此，內部流路41係被第2液體LT充滿，多孔構件51與內部流路41之第2液體LT彼此接觸。又，控制裝置8係使用第2液體回收裝置47使內部流路41內之空間成為既定之負壓。
控制裝置8係使用既定搬送裝置將曝光前之基板P裝載於第1保持部31。基板P係被第1保持部31保持。又，係在保持基板P前之既定時點將板構件T保持於第2保持部32。
控制裝置8，係以第1液體LQ將液浸空間LS形成於一方側之終端光學元件10及液浸構件9與另一方側之基板P及板構件T之至少一方之間，藉此對第1保持部31所保持之基板P進行液浸曝光。藉此，以第1液體LQ充滿終端光學元件10與基板P之間之曝光用光EL的光路。
在曝光用光EL之光路被第1液體LQ充滿之狀態下，控制裝置8係從照明系統IL射出曝光用光EL。從照明系統IL射出之曝光用光EL照明光罩M。透過光罩M之曝光用光EL透過投影光學系統PL及液浸空間LS之第1液體LQ照射於基板P。藉此，光罩M之圖案像被投影於基板P，基板P被曝光用光EL曝光。
當於間隙G上形成有液浸空間LS時，第1液體LQ有可能從間隙G滲入。本實施形態中，從間隙G滲入之第1液體LQ，係流下至多孔構件51之上面52，並透過該多孔構件51之孔54往內部流路41(槽部49)移動而被回收。因此，能抑制從間隙G滲入之第1液體LQ，例如殘留於第1緣部34與第2緣部36之間之空間、或往基板P背面與第1保持部31之間滲入、或殘留於基板P背面及第1保持部31之至少一方、或往板構件T背面與第2保持部32之間滲入、或殘留於板構件T背面及第2保持部32之至少一方。因此，可抑制因從間隙G滲入之第1液體LQ導致的不良影響。例如能抑制因第1液體LQ之氣化導致基板P溫度變化、板構件T溫度變化、或基材18溫度變化。
又，本實施形態中，由於調整成第2回收口40僅回收第1液體LQ而不回收氣體，因此能抑制從間隙G滲入之第1液體LQ之氣化，並有效地抑制因該氣化導致之不良影響。例如，當第2回收口40將第1液體LQ與氣體一起回收時，在第2回收口40附近或內部流路41等第1液體LQ變得容易氣化，而使產生氣化熱之可能性提高。本實施形態中，由於不從第2回收口40回收氣體，因此能有效地抑制因從間隙G滲入之第1液體LQ之氣化導致基板P溫度變化、板構件T溫度變化、或基材18溫度變化。又，藉由僅回收第1液體LQ，而亦能抑制振動產生。
又，本實施形態中，由於用以調整基板台17之溫度之第2液體LT流動於內部流路41，因此能有效地抑制基板台17及保持於該基板台17之基板P的溫度變化。又，由於溫度經調整之第2液體LT所流動之內部流路41與第2回收口40彼此連接，因此能充分抑制多孔構件51及第2回收口40附近之溫度變化。亦即，由於充分量之第2液體LT係在與第2回收口40連接之內部流路41流動，因此可藉由該第2液體LT充分地抑制因第1液體LQ之氣化熱導致之基材18等的溫度變化。又，由於將第2液體LT所流動之內部流路41與從第2回收口40回收之第1液體LQ所流動之回收流路兼用一部分，因此亦能抑制基材18的大型化。
在基板P之曝光結束後，控制裝置8即使用既定搬送裝置將曝光後之基板P從第1保持部31卸載。藉由上述，基板P之曝光處理即結束。
如以上所說明，根據本實施形態，即使第1液體LQ滲入基板P背面側之空間，亦能以設於基板台17之第2回收口40良好地回收該第1液體LQ，而能抑制第1液體LQ之氣化的影響。因此，能抑制曝光不良之產生，抑制不良元件之產生。
又，根據本實施形態，由於連接該第2回收口40與用以調整基板台17溫度之第2液體LT所流動之內部流路41，因此能藉由使用該第2回收口40之第1液體LQ之回收處理與流動於內部流路41之第2液體LT之溫度調整處理，充分地抑制基板台17及基板P的溫度變化。特別是，由於連接第2回收口40與用以調整基板台17溫度之第2液體LT所流動之內部流路41，因此不僅可從內部流路41回收第2液體LT，而亦可同時回收第1液體LQ，其結果能發揮使流路及液體回收之原動力共通化的相乘效果。藉此能使載台裝置及曝光裝置之構造更簡化。又，藉由設置第2回收口40且使溫度經控制之液體流動於第2回收口40所面對之內部流路41，而能更進一步地調整包含液體氣化在內之各種原因所導致之基板溫度變化。
此外，本實施形態中，係設有例如可檢測基板台17之溫度的溫度感測器，而能根據該溫度感測器之檢測結果調整供應至內部流路41之第2液體LT的溫度。
又，亦可根據從第1供應口21供應至第1液體LQ之溫度及/或保持於基板台17之基板P的溫度，調整第2液體LT之溫度。又，本實施形態中，雖使用能從基板台釋放之板構件T，但亦可省略板構件T，只要基板台具有能代替板構件T之部分即可。
<第2實施形態>
其次說明第2實施形態。以下說明中，係對與上述實施形態同一或同等之構成部分使用同一符號，以簡化或省略其說明。
圖7，係顯示第2實施形態之曝光裝置EX一例的概略構成圖。第2實施形態之曝光裝置EX，係如例如美國專利第6897963號說明書、歐洲專利申請公開第1713113號說明書，具備能保持基板P移動之基板載台裝置2、以及不保持基板P且能搭載測量器及測量構件(能執行與曝光相關之既定測量)移動的測量載台70的曝光裝置。
測量載台70具有載台本體71與搭載於載台本體71上、能搭載測量器及測量構件的測量台72。載台本體71可藉由空氣軸承以非接觸方式被支撐於導引面5，可在導引面5上移動於XY方向。測量載台70能在搭載有測量器及測量構件之狀態下，沿導引面5在XY平面內(包含從終端光學元件10之射出面11射出之曝光用光EL的照射位置)移動。
圖8係從上方觀看基板台17及測量台72的俯視圖。如圖8所示，測量台72上面之既定位置，設有形成有複數個基準標記FM1,FM2之基準板73以作為測量構件。本實施形態中，基準板73係以能釋放之方式保持於射在測量台72的第3保持部74。又，於測量台72之上面的既定位置，設有形成有能供光透射之狹縫部75的狹縫板76以作為測量構件。本實施形態中，狹縫板76係以能釋放之方式保持於設在測量台72的第4保持部77。又，於測量台72之上面的既定位置，設有形成有能供光透射之開口圖案78的上板79以作為測量構件。本實施形態中，上板79係以能釋放之方式保持於設在測量台72的第5保持部80。此外，基準板73、狹縫板76、以及上板79之至少一者亦能固定成無法釋放。
基準板73之第1基準標記FM1，係以例如美國專利第5646413號說明書等所揭示之VRA(Visual Reticle Alignment)方式之對準系統測量，其係對對象標記照射光，並對以CCD(電荷耦合裝置)攝影機等拍攝之標記的影像資料進行影像處理以檢側標記位置。第2基準標記FM2，係以例如美國專利第5493403號說明書等所揭示之FIA(Field Image Alignment(場像對準))方式之對準系統測量，其能將不會使基板P之感光膜Rg感光的寬頻檢測光照射於對象標記，並使用CCD等攝影元件拍攝藉由來自該對象標記之反射光而成像於受光面的對象標記像與指標之像，並藉由對該等攝影訊號進行影像處理來測量標記之位置。在執行使用基準板73之測量處理時，於終端光學元件10及液浸構件9與基準板73之間以第1液體LQ形成液浸空間LS。使曝光用光EL透過第1液體LQ照射於基準板73。
狹縫板76係例如美國專利申請公開第2002/0041377號說明書等所揭示般構成空間像測量系統81之一部分。在執行使用狹縫板76之測量處理時，於終端光學元件10及液浸構件9與狹縫板76之間以第1液體LQ形成液浸空間LS。使曝光用光EL透過第1液體LQ照射於狹縫板76。
上板79係例如美國專利第4465368號說明書等所揭示般構成能測量曝光用光EL之照度不均之測量系統82的一部分。此外，上板79亦可構成例如美國專利申請公開第2002/0061469號說明書等所揭示之照射量測量系統的一部分，亦可構成例如歐洲專利第1079223號說明書等所揭示之波面像差測量系統的一部分。在執行使用上板79之測量處理時，於終端光學元件10及液浸構件9與上板79之間以第1液體LQ形成液浸空間LS。使曝光用光EL透過第1液體LQ照射於上板79。
圖9係顯示第4保持部77所保持之狹縫板76的截面圖。如圖9所示，於測量台72上面之一部分形成有開口，於測量台72內部形成有連接於開口的內部空間83。狹縫板76係被配置在測量台72之開口附近的第4保持部77保持成能釋放。第4保持部77包含所謂銷夾頭機構。第4保持
部77，具有：基材84，以不遮蔽透射過狹縫部75之曝光用光EL之方式形成為環狀；內側緣部85，係於基材84上形成為沿著基材84內緣，具有與狹縫板76之背面(下面)對向的環狀上面；外側緣部86，係於基材84上形成為包圍內側緣部85，具有與狹縫板76之背面對向的環狀上面；支撐部87，形成於內側緣部85與外側緣部86之間的基材84上，包含用以支撐狹縫板76背面之複數個銷狀構件；以及吸引口88，配置於內側緣部85與外側緣部86之間的基材84上，其能吸引氣體。第4保持部77係將狹縫板76保持成狹縫板76之表面與測量台72之上面大致配置於同一平面內。本實施形態中，狹縫板76之表面與測量台72之上面與XY平面大致平行。
空間像測量系統81之至少一部分配置於測量台72之內部空間83。空間像測量系統81，具備狹縫板76、在測量台72之內部空間83中配置於狹縫部75下方的光學系統89、以及能接受透過光學系統89之光(曝光用光EL)的受光元件90。
本實施形態中，在第4保持部77所保持之狹縫板76周圍配置測量台72之一部分。又，本實施形態中，在第4保持部77所保持之狹縫板76表面與測量台72之上面之間形成既定間隙G2。本實施形態中，有時液浸空間LS會橫越形成於狹縫板76之表面與測量台72之上面。本實施形態中，係將間隙G2之尺寸設定成，第1液體LQ會因該第1液體LQ之表面張力而不滲入間隙G2。間隙G之尺寸例如為1mm以下。形成間隙G之一方側之狹縫板76的表面及另一方側之測量台72之上面均對第1液體LQ具有撥液性，且藉由使間隙G2之尺寸最佳化，而能抑制第1液體LQ往間隙G2滲入。
本實施形態中，於測量台72配置有用以回收從間隙G2滲入之第1液體LQ的第2回收口91。又，於測量台72內部，形成有供用以調整測量台72溫度之第2液體LT流動的內部流路92。第2回收口91配置於間隙G2下方。又，於第2回收口91與第1實施形態之第2回收口40同樣地配置有多孔構件93。
從第2液體供應裝置45供應第2液體LT至內部流路92。從第2液體供應裝置45供應之第2液體LT係在內部流路92流動。又，從第2回收口91回收之第1液體LQ亦在內部流路92流動。流經內部流路92之第1液體LQ及第2液體LT係被第2液體回收裝置47回收。第2液體回收裝置47係將內部流路92之壓力調整成不從第2回收口91回收氣體。
此外，雖圖式省略，但於第3保持部74所保持之基準板73與配置於該基準板73周圍之測量台72之一部分之間形成有間隙，於該間隙下方配置設置有多孔構件的第2回收口。該第2回收口與內部流路連接，被調整成不回收氣體。
同樣地，於第5保持部80所保持之上板73與配置於該上板79周圍之測量台72之一部分之間形成有間隙，於該間隙下方配置設置有多孔構件的第2回收口。該第2回收口與內部流路連接，被調整成不回收氣體。
如以上所說明，根據本實施形態，即使第1液體LQ從形成測量台72表面一部分之構件周圍所形成的間隙(G2)滲入，亦能與第1實施形態同樣地，抑制因第1液體LQ之氣化導致之不良影響。亦即，能抑制因第1液體LQ之氣化導致狹縫板76等的溫度變化(熱變形)。因此，能以良好精度執行使用各測量構件的測量處理。此外，第2實施形態之曝光裝置中，測量台17雖設有如第1實施形態中使用之內部流路與液體回收口，但亦可不設置此等。亦即，亦可僅於測量台72設置液體回收口與內部流路。
上述第1,第2實施形態中，雖使用第2液體回收裝置47調整內部流路41的壓力，但並不限於此，亦可使用通用之吸引泵調整內部流路41的壓力。或止，藉由調整第2液體供應裝置45之流量調整內部流路41之壓力。
此外，上述第1,第2實施形態中，亦可使流動於內部流路(41,92)的第2液體LT從第1液體供應裝置24流出。亦即，亦可將曝光液體之第1液體LQ作為第2液體LT使用。藉此，使第1液體LQ與第2液體LT之溫度相同的控制較為容易，且省略了第2液體供應裝置45能使曝光裝置之構造簡化。
又，上述第1,第2實施形態中，投影光學系統PL之終端光學元件10之射出側(像面側)的光路雖係以第1液體LQ充滿，但亦可採用如國際公開第2004/019128號小冊子所揭示，終端光學元件10之入射側(物體面側)的光路亦以第1液體LQ充滿之投影光學系統PL。
第1及第2實施形態中，雖使用多孔構件51,93來調整隔著多孔構件51,93之兩個空間的差壓，但並不一定要設置多孔構件51,93，即使不設置多孔構件，亦能從回收口回收第1液體。又，即使係配置有多孔構件51,93之情形，亦可將從間隙滲入之第1液體與氣體一起回收。又，第2液體供應裝置45及第2液體回收裝置47亦可不設於曝光裝置，亦可設於設置有曝光裝置的場所，或直接利用存在於該場所的裝置。
又，上述各實施形態之第1液體LQ雖係水，但亦可係水以外之液體。作為第1液體LQ，能使用對曝光用光EL具透射性且折射率盡可能較高、並對形成投影光學系統或基板表面之感光材(光阻)之膜較穩定者。例如亦可使用例如氫氟醚(HFE,Hydro Fluoro Ether)、過氟聚醚(PFPE,perfluoro-polyether)、氟布林油(FOMBLIN OIL)、杉木油(cedar oil)等來作為第1液體LQ。又，亦能使用折射率為1.6～1.8左右者來作為液體LQ。又，能以折射率較石英或螢石高(例如1.6以上)之材料來形成與液體LQ接觸之投影光學系統PL之光學元件(終端光學元件等)。作為液體LQ亦可使用各種液體，例如超臨界流體。又，當例如曝光用光EL係F2 雷射光時，由於此F2 雷射光無法透射過水，因此亦能使用F2 雷射光能透射過之液體，例如過氟聚醚(PFPE)、氟系油等氟系流體。此時，可藉由以例如含氟之極性小的分子構造物質形成薄膜，以對與液體LQ接觸之部分進行親液化處理。當將上述液體使用為第1液體LQ時，第2液體LT亦可使用與第1液體LQ相同之液體。
此外，上述各實施形態中，第1液體LQ與第2液體LT亦可係不同之液體。即使第1液體LQ與第2液體LT係不同之液體，亦能順利地流動於內部流路41，且被第2液體回收裝置順利地回收，藉此能抑制因氣化熱導致之溫度變化。
又，作為上述各實施形態之基板P，除了半導體元件製造用之半導體晶圓以外，亦能適用顯示器元件用之玻璃基板、薄膜磁頭用之陶瓷晶圓、在曝光裝置所使用之光罩或標線片的原版(合成石英、矽晶圓)等。
曝光裝置EX，除了能適用於使光罩M與基板P同步移動來對光罩M之圖案進行掃描曝光的步進掃瞄方式之掃瞄型曝光裝置(掃瞄步進機)以外，亦能適用於步進重複方式之投影曝光裝置(步進器)，其係在使光罩M與基板P靜止之狀態下，使光罩M之圖案一次曝光，並使基板P依序步進移動。
再者，步進重複方式之曝光，亦可在使第1圖案與基板P大致靜止之狀態下，使用投影光學系統將第1圖案之縮小像轉印至基板P上後，在使第2圖案與基板P大致靜止之狀態下，使用投影光學系統使第2圖案之縮小像與第1圖案部分重疊而一次曝光於基板P上(接合方式之一次曝光裝置)。又，作為接合方式之曝光裝置，亦能適用於步進接合方式之曝光裝置，其係在基板P上將至少2個圖案部分重疊而轉印，並依序移動基板P。
又，例如亦能將本發明適用於例如美國專利第6611316號說明書所揭示之曝光裝置，其係將兩個光罩圖案透過投影光學系統在基板上合成，藉由一次之掃描曝光來對基板上之一個照射區域大致同時進行雙重曝光。又，亦能將本發明適用於近接方式之曝光裝置、鏡投影對準器等。
又，本發明，例如亦可適用於美國專利第6341007號說明書、美國專利第6208407號說明書、美國專利第6262796號說明書等所揭示之具備複數個基板載台的多載台型曝光裝置。又，亦能適用於具備複數個基板載台與測量載台之曝光裝置。
作為曝光裝置EX之種類，並不限於用以將半導體元件圖案曝光於基板P之半導體元件製造用曝光裝置，而亦能廣泛適用於液晶顯示元件製造用或顯示器製造用之曝光裝置、或用以製造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、微型機器、MEMS、DNA晶片、或標線片或光罩等之曝光裝置等。
此外，上述各實施形態中，雖係使用包含雷射干涉儀7A,7B之干涉儀系統7來測量光罩載台1及基板載台2之各位置資訊，但並不限於此，例如亦能使用例如用以檢測設於各載台1,2之標尺(繞射格子)的編碼器系統。此時亦可係具備干涉儀系統與編碼器系統兩者之拼合系統。
又，上述各實施形態中，作為用以產生ArF準分子雷射光來作為曝光用光EL的光源裝置，雖亦可使用ArF準分子雷射，但亦可使用例如美國專利7023610號說明書所揭示般，包含DFB半導體雷射或光纖雷射等固態雷射光源、具有光纖放大器等之光放大部、以及波長轉換部之可輸出波長193nm之脈衝光的高諧波產生裝置。再者，上述實施形態中，前述各照明區域與投影區域雖分別為矩形，但亦可係其他形狀例如圓弧狀等。此外，上述曝光裝置中，用以產生曝光用光之光源裝置或照明系統，亦能係與曝光裝置不同之光學零件。
又，上述各實施形態中，雖使用於具光透射性之基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性光罩，但亦可使用例如美國專利第6778257號說明書所揭示之可變成形光罩來代替此光罩，該可變成形光罩(亦稱為電子光罩、主動光罩、或影像產生器)係根據欲曝光圖案之電子資料來形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。可變成形光罩，包含例如非發光型影像顯示元件(亦稱為空間光調變器:Spatial Light Modulator(SLM))之一種之DMD(Digital Micro-mirror Device)等。又，亦可取代具備非發光型影像顯示元件之可變成形光罩，而具備包含自發光型影像顯示元件之圖案形成裝置。自發光型影像顯示元件，可舉出例如CRT(Cathode Ray Tube)、無機EL顯示器、有機EL顯示器(OLED:Organic Light Emitting Diode)、LED顯示器、LD顯示器、電場放出顯示器(FED:Field Emission Display)、電漿顯示器(PDP:Plasma Display Panel)等。
上述各實施形態中雖係以具備投影光學系統PL之曝光裝置為例來進行說明，但本發明亦可適用於不使用投影光學系統PL之曝光裝置及曝光方法。如此，即使係不使用投影光學系統PL之情形下，曝光用光亦可透過透鏡等之光學構件照射於基板，將液浸區域形成於此種光學構件與基板間之既定空間。
又，本發明亦能適用於，例如國際公開第2001/035168號說明書所揭示，藉由將干涉紋形成於基板P上、而在基板P上曝光等間隔線圖案之曝光裝置(微影系統)。
又，上述實施形態的曝光裝置EX，係藉由組裝各種次系統(包含各構成要素)，以能保持既定之機械精度、電氣精度、光學精度之方式所製造。為確保此等各種精度，於組裝前後，係進行對各種光學系統進行用以達成光學精度之調整、對各種機械系統進行用以達成機械精度之調整、對各種電氣系統進行用以達成電氣精度之調整。從各種次系統至曝光裝置之組裝製程，係包含機械連接、電路之配線連接、氣壓迴路之配管連接等。當然，從各種次系統至曝光裝置之組裝製程前，係有各次系統個別之組裝製程。當各種次系統至曝光裝置之組裝製程結束後，即進行綜合調整，以確保曝光裝置全體之各種精度。此外，曝光裝置之製造最好是在溫度及清潔度等皆受到管理之潔淨室進行。
半導體元件之微型元件，如圖10所示，係經由下述步驟所製造，即：進行微型元件之功能、性能設計的步驟201、根據此設計步驟製作光罩(標線片)之步驟202、製造構成元件基材之基板的步驟203、包含藉由前述實施形態使用光罩圖案以曝光用光使基板曝光之動作及使已曝光之基板顯影之動作的基板處理(曝光處理)步驟204、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟等加工流程)205、檢查步驟206等。關於包含基板之顯影、切割、接合、封裝等加工流程的元件組裝步驟、檢查步驟，由於在半導體製造領域已廣為人知，即使不將該等步驟之詳細說明記載於本說明書中，熟習此技藝之人士仍能據以實施，因此在本說明書中係將該記載省略。
此外，上述各實施形態之要件係可適當組合。又，在法令所允許之範圍內，援用與上述各實施形態及變形例所引用之曝光裝置等相關之所有文獻及美國專利等之揭示，來作為本文記載的一部分。
上述載台裝置，能抑制液體之氣化熱之影響，而精確地進行各種測量或曝光等動作。因此，使用上述載台裝置之曝光裝置，能以高產能製造高機能元件。是以，能對包含半導體產業在內之精密機器產業的國際性發展作出顯著貢獻。
2．．．基板載台
9．．．液浸構件
10．．．終端光學元件
11．．．射出面
17．．．基板台
31．．．第1保持部
32．．．第2保持部
33．．．第1支撐部
34．．．第1緣部
35．．．第1吸引口
36．．．第2緣部
37．．．第3緣部
38．．．第2支撐部
39．．．第2吸引口
40．．．第2回收口
41．．．內部流路
45．．．第2液體供應裝置
47．．．第2液體回收裝置
51．．．多孔構件
52．．．上面
53．．．下面
54．．．孔
55．．．內部空間
56．．．儲槽
57．．．第1空間
58．．．第2空間
59．．．分隔構件
60．．．調整器
62．．．液體空間
63．．．氣體空間
72．．．測量台
76．．．狹縫板
77．．．第4保持部
EL．．．曝光用光
EX．．．曝光裝置
G．．．間隙
LQ．．．第1液體
LS．．．液浸空間
LT．．．第2液體
P．．．基板
Rg．．．感光膜
T．．．板構件
W．．．基材
圖1，係顯示第1實施形態之曝光裝置一例的概略構成圖。
圖2，係顯示第1實施形態之液浸構件及基板台附近的側截面圖。
圖3，係顯示第1實施形態之第2回收口附近的側截面圖。
圖4，係用以說明第1實施形態之內部流路的示意圖。
圖5，係顯示第1實施形態之第2液體回收裝置一例的示意圖。
圖6，係用以說明第1實施形態之透過多孔構件進行液體回收動作的示意圖。
圖7，係顯示第2實施形態之曝光裝置一例的概略構成圖。
圖8，係顯示第2實施形態之基板台及液浸構件的俯視圖。
圖9，係顯示第2實施形態之第2回收口附近的側截面圖。
圖10，係用以說明微型元件之製程一例的流程圖。
2．．．基板載台
4B．．．微動系統
9．．．液浸構件
9K．．．開口
10．．．終端光學元件
11．．．射出面
12．．．下面
16．．．載台本體
17．．．基板台
18．．．基材
19．．．上面
21．．．第1供應口
22．．．第1回收口
23．．．流路
24．．．第1液體供應裝置
25．．．多孔構件
26．．．流路
27．．．第1液體回收裝置
31．．．第1保持部
32．．．第2保持部
33．．．第1支撐部
34．．．第1緣部
35．．．第1吸引口
36．．．第2緣部
37．．．第3緣部
38．．．第2支撐部
39．．．第2吸引口
40．．．第2回收口
41．．．內部流路
42．．．第2供應口
43．．．排出口
44．．．流路
45．．．第2液體供應裝置
46．．．流路
47．．．第2液體回收裝置
51．．．多孔構件
G．．．間隙
LQ．．．第1液體
LS．．．液浸空間
LT．．．第2液體
P．．．基板
PL．．．投影光學系統
Rg．．．感光膜
T．．．板構件
Tb．．．基材
Tf．．．膜
TH．．．開口
W．．．基材

Claims (29)

  1. 一種載台裝置，其具備：保持第1物體之平台構件；設於該平台構件，用以回收第1液體之液體回收口；形成於該平台構件內部，與該液體回收口連接，用以調整該平台構件之溫度的第2液體所流動的第1流路；以及用以調整該第1流路之壓力的壓力調整裝置；該平台構件具有保持該第1物體之第1保持部；該第1保持部，包含：支撐該第1物體下面的支撐部；配置於該支撐部周圍，具有與該第1物體下面對向之環狀上面的緣部；以及配置於該緣部內側，用以吸引氣體的吸引口；該液體回收口配置於該緣部周圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之載台裝置，其中，該壓力調整裝置，係以不從該液體回收口回收氣體之方式進行該調整。
  3. 如申請專利範圍第1項之載台裝置，其中，該第1液體與該第2液體係相同種類的液體。
  4. 如申請專利範圍第1項之載台裝置，其具備配置於該液體回收口之多孔構件。
  5. 如申請專利範圍第4項之載台裝置，其中，該多孔構件，具有面對該第1流路之第1面、第2面、連通該第1 面與該第2面之間的複數個孔；該壓力調整裝置，係調整施加於該第1面之壓力與施加於該第2面之壓力的差。
  6. 如申請專利範圍第4項之載台裝置，其中，該第1流路係以該第2液體充滿。
  7. 如申請專利範圍第4項之載台裝置，其中，該壓力調整裝置，係根據該第1液體及該多孔構件執行該壓力調整，以透過該多孔構件僅回收該第1液體。
  8. 如申請專利範圍第1項之載台裝置，其中，該液體回收口，係回收來自間隙的該第1液體，該間隙形成於該平台構件所保持之該第1物體周圍。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之載台裝置，其進一步具備將該第2液體供應至該第1流路之液體供應裝置；以及連接於該第1流路，用以回收該第1流路之液體的液體回收裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項之載台裝置，其中，該液體回收裝置包含該壓力調整裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項之載台裝置，其中，該壓力調整裝置，包含：具有形成液體空間與氣體空間之內部空間的儲槽；以及連接於該氣體空間、用以調整該氣體空間之壓力的調整器； 該第1流路連接於該液體空間。
  12. 如申請專利範圍第10項之載台裝置，其中，該壓力調整裝置，包含：具有內部空間之儲槽；於該內部空間配置成垂直方向，將該內部空間之一部分區分成第1空間與第2空間的分隔構件；以及連接於該儲槽內之氣體空間，用以調整該氣體空間之壓力的調整器；該第1流路連接於該第1空間；來自該第1流路之液體，係從該第1空間溢出而流入該第2空間。
  13. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之載台裝置，其中，該平台構件具有配置於該第1保持部所保持之該第1物體周圍的第1部分；該間隙，形成於該第1保持部所保持之該第1物體與該第1部分之間。
  14. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之載台裝置，其中，該平台構件具有將第2物體保持於該第1保持部所保持之該第1物體周圍的第2保持部；該間隙，形成於該第1物體與該第2物體之間。
  15. 如申請專利範圍第14項之載台裝置，其中，該液體回收口配置於該第1保持部與該第2保持部之間。
  16. 一種曝光裝置，係透過第1液體以曝光用光使基板曝光，其具備： 申請專利範圍第1至15項中任一項之載台裝置。
  17. 如申請專利範圍第16項之曝光裝置，其中，該第1物體包含該基板。
  18. 如申請專利範圍第16或17項之曝光裝置，其中，該第1物體包含透過該第1液體被曝光用光照射之測量構件。
  19. 如申請專利範圍第16或17項之曝光裝置，其具備：射出該曝光用光的光學構件；以及能在與該基板之間保持該第1液體，以藉由該第1液體充滿從該光學構件射出之曝光用光之光路的液浸構件。
  20. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第16至19項中任一項之曝光裝置使基板曝光之動作；使已曝光之基板顯影之動作；以及對已顯影之基板進行加工的動作。
  21. 一種曝光裝置，係透過第1液體使基板曝光，其具備：射出曝光用光之光學構件；保持物體或基板之平台；設於該平台、用以回收第1液體的回收口；以及形成於該平台內、供用以調節該平台之溫度之第2液體流動的流路；該平台構件具有保持該第1物體之第1保持部；該第1保持部，包含： 支撐該第1物體下面的支撐部；配置於該支撐部周圍，具有與該第1物體下面對向之環狀上面的緣部；以及配置於該緣部內側，用以吸引氣體的吸引口；該液體回收口配置於該緣部周圍；該回收口係與該流路在該平台內流通(fluid-communicate)。
  22. 如申請專利範圍第21項之曝光裝置，其中，該流路進一步具有於該平台上形成為包圍物體或基板之槽部，該回收口係沿著該槽部形成。
  23. 如申請專利範圍第21或22項之曝光裝置，其進一步具備透過該流路同時回收第1液體與第2液體的回收裝置，該回收裝置具有氣體空間與液體空間。
  24. 如申請專利範圍第21或22項之曝光裝置，其中，於該回收口設有多孔構件，該多孔構件之該流路側係以第2液體充滿，藉由該回收裝置對該流路施加負壓，以透過該多孔構件使不含氣泡之第1液體流入該流路。
  25. 一種曝光方法，係透過第1液體以曝光用光使基板曝光，其包含：將基板保持於平台構件之動作；使第2液體流通於設於該平台構件內部、且與為了回收該第1液體之至少一部分而設在該平台構件之液體回收口連接的第1流路，以調整該平台構件之溫度的動作；以該第1液體充滿該光學構件與該基板間之該曝光用 光之光路的動作；以及調整該第1流路之壓力的動作；該平台構件具有保持該第1物體之第1保持部；該第1保持部，包含：支撐該第1物體下面的支撐部；配置於該支撐部周圍，具有與該第1物體下面對向之環狀上面的緣部；以及配置於該緣部內側，用以吸引氣體的吸引口；該液體回收口配置於該緣部周圍。
  26. 如申請專利範圍第25項之曝光方法，其中，藉由對第1流路之液體排出口施加負壓，將第1液體及第2液體從該平台構件排出。
  27. 如申請專利範圍第26項之曝光方法，其中，於該液體回收口設置多孔構件，對第1流路之液體排出口施加負壓，以僅使液體通過該多孔構件流入第1流路。
  28. 如申請專利範圍第27項之曝光方法，其中，該多孔構件之第1流路側之空間係以第2液體充滿。
  29. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第25至28項中任一項之曝光方法使基板曝光之動作；使已曝光之基板顯影之動作；以及對已顯影之基板進行加工的動作。
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