CN101614966B

CN101614966B - 曝光方法、曝光装置以及器件制造方法

Info

Publication number: CN101614966B
Application number: CN200910160494.9A
Authority: CN
Inventors: 蛭川茂
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: US8711324B2; TWI485531B; EP2453465A2; KR101728664B1; TW201243519A; US8233133B2; JP5668835B2; US20130182232A1; KR101915914B1; EP2453465A3; KR101618419B1; JP2011044725A; JP2014057112A; KR20060009956A; TWI374339B; CN1795535A; US7483117B2; KR20150036794A; EP1628330A1; WO2004107417A1

Abstract

提供一种曝光方法、曝光装置以及器件制造方法。曝光方法为：在包含投影光学系统的投影区域的基板的至少一部分上形成浸渍区域，通过投影光学系统和基板间的液体将掩模的图案的像投影到基板上。计测掩模的图案分布(S1)，使基板曝光时，根据入射到投影光学系统与基板间的液体的曝光光的分布进行调整，使期望的图案的像投影到基板上(S4～S6)。不受掩模图案分布的影响，能够以高精确度使基板图案曝光。

Description

曝光方法、曝光装置以及器件制造方法

本申请是申请号为200480014675.6、申请日为2004年5月26日、发明名称为“曝光方法、曝光装置以及器件制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在投影光学系统和基板间形成浸渍区域的状态下、在基板上将图案进行曝光的曝光方法、曝光装置以及器件制造方法。

背景技术

半导体器件和液晶显示器件是由光刻的方法来制造的，即，将形成在掩模上的图案转印到光敏性的基板上。该光刻处理中使用的曝光装置具有支撑掩模的掩模载物台和支撑基板的基板载物台，依次移动掩模载物台和基板载物台的同时，通过投影光学系统将掩模的图案转印到基板上。近几年，为了与器件图案更进一步的高集成化对应，人们期望分辨率更高的投影光学系统。使用的曝光波长越短或者投影光学系统的数值孔径越大，投影光学系统的分辨率越高。因此，曝光装置中使用的曝光波长不断变短、投影光学系统的数值孔径在不断增大。而且现在主流的曝光波长为KrF准分子激光的248nm，但波长更短的ArF准分子激光的193nm也在逐步使用。另外，进行曝光时，聚焦深度(DOF)与分辨率同样重要。分辨率R和聚焦深度δ分别由下式表示。

R＝K₁·λ/NA ... (1)

δ＝±K₂·λ/NA² ... (2)

这里，λ为曝光波长、NA为投影光学系统的数值孔径、K₁、K₂为加工系数。根据(1)式、(2)式，为了提高分辨率R而缩短曝光波长λ、增大数值孔径NA时，聚焦深度δ变窄。

聚焦深度δ过窄时，基板表面很难与投影光学系统的像面一致，曝光动作时容限可能会不足。因此提出了缩短曝光波长同时扩大聚焦深度的方法，如国际公开第99/49504号公报中所公开的浸渍法。该浸渍法为，在投影光学系统下面和基板表面之间充满水或有机溶剂等液体，利用液体中的曝光波长为空气中的1/n(n为液体的折射率，通常为1.2～1.6左右)来提高分辨率，同时将聚焦深度扩大为约n倍。

当液体中产生温度分布时，有可能使通过液体形成在基板上的图案的像的像面变化(倾斜等)和倍率、变形等的各像差的变动。

发明内容

本发明是鉴于以上要求而产生的，目的在于提供，在通过投影光学系统和基板间的液体使基板浸渍曝光时能够以高精确度转印图案的曝光方法、曝光装置以及器件制造方法。

为了解决上述问题，本发明采用了实施方式所表示的、与图1～图16对应的结构。但是各部分后面带括号的符号只是各部分的例示，并不限定各部分。

根据本发明第1实施方式，提供一种曝光方法，通过投影光学系统(PL)和基板(P)之间的液体(1)将掩模(M)的图案(MP)的像投影到基板上使基板曝光，包括以下步骤：

根据入射到上述液体的曝光光(EL)的分布来调整图案的像的投影状态；

在上述调整后的投影状态下使基板曝光。

根据本发明，即使由于入射到投影光学系统与基板间的液体上的曝光光产生分布而使液体产生温度分布，通过根据该曝光光的分布调整曝光条件，如图案的像的投影状态等，能够以期望的状态将图案转印到基板上。本说明书中，“图案的像的投影状态的调整”，不只是调整图案的像的像面位置，还指调整由例如图案的像的倍率和/或变形等成像特性所代表的图案的像的状态。此调整包括用于调整图案的像的投影状态的各种调整，不光指图案的像的像面与基板曝光面的位置关系调整和/或投影光学系统的调整，还包括曝光光波长的调整、曝光光光路中光学部件的调整(位置调整、温度调整等)和/或交换、掩模位置的调整或者调节与基板间的光路的气氛，如温度、压力、气体浓度，此外，还包括改变或调节供给到基板与投影光学系统间的液体的温度、流量和分量等。

根据本发明第2实施方式，提供一种曝光方法，通过投影光学系统(PL)和基板(P)之间的液体(1)将掩模的图案的像投影到基板上使基板曝光，包括以下步骤：

根据上述掩模(M)上的图案(MP)的分布来调整图案的像的投影状态；

在上述调整后的投影状态下使基板(P)曝光。

根据本发明，即使因为掩模上的图案分布使入射到投影光学系统与基板间的液体上的曝光光产生分布，并由此引发液体的温度分布，通过根据该掩模上图案的分布调整图案的像的投影状态，能够以期望的状态将图案转印到基板上。

根据本发明第3实施方式，提供一种曝光方法，通过投影光学系统(PL)和基板(P)之间的液体(1)将掩模的图案的像投影到基板(P)上使基板曝光，包括以下步骤：

在上述曝光之前，计测通过上述投影光学系统(PL)入射到上述液体(1)的曝光光的分布信息；

根据上述计测到的分布信息来调整图案的像的投影状态，同时使基板(P)曝光。

根据本发明，通过事先计测入射到液体的曝光光的分布信息，根据该计测结果调整曝光中图案的像的投影状态，使得即使入射到液体的曝光光产生分布从而使液体的温度局部发生变化，也能够以高精确度调整图案的像的投影状态并以所期望的状态将图案转印到基板上。

根据本发明的第4实施方式，提供一种曝光方法，将基板(P)向规定方向移动的同时，由投影光学系统(PL)通过液体将图案的像投影到上述基板上，使上述基板曝光，包括以下步骤：

计测与上述规定方向(X)交叉的方向(Y)上的上述液体(1)的温度分布；

根据上述计测的温度分布信息来调整图案的像(MP)的投影状态；

在上述图案的像(MP)的投影状态下使基板曝光。

根据本发明，在移动基板的同时浸渍曝光时，计测与基板移动方向交叉的方向上的液体的温度分布，根据此计测结果调整曝光时图案的像的投影状态，使得即使部分液体的温度变化，也能够以高精确度调整图案的像的投影状态并以所期望的状态将图案转印到基板上。

根据本发明第5实施方式，提供一种曝光方法，通过投影光学系统(PL)和基板(P)之间的液体(1)将掩模的图案的像投影到基板上使基板曝光，包括以下步骤：

使用支撑上述基板(1)且能够移动的基板载物台(PST)上设置的温度传感器(90、91)，计测上述液体的温度分布；

在基板载物台上使基板曝光。

根据本发明，通过使用设置在基板载物台上的温度传感器直接计测形成浸渍区域的液体的温度分布，能够以高精确度求出液体的温度分布信息。而且，根据计测的液体的温度分布信息，能够适当调整图案的像的投影状态等，能够以所期望的状态将图案的像转印到基板上。

这里，上述调整包括：调节投影光学系统的成像特性(调整光学特性)、调整与通过投影光学系统及液体形成的像面与基板间的位置关系、调整用于形成浸渍区域的液体的温度(调整温度分布)。

根据本发明第6实施方式，提供一种曝光方法，通过液体(1)将图案(MP)的像投影在基板(P)上使上述基板曝光，包括以下步骤：

根据投影上述图案的像的基板上的液体的温度分布来设定曝光条件；

在上述设定的曝光条件下使基板曝光。

根据本发明第7实施方式，提供一种曝光装置，通过液体(1)将规定图案(MP)的像投影在基板上使基板(P)曝光，具有：

投影光学系统(PL)，用于将上述图案的像投影到基板(P)上；

温度传感器(90、91)，能够移动地设置在上述投影光学系统的像面附近，用于计测上述液体的温度。

根据本发明，使用能够移动的温度传感器能够直接计测形成浸渍区域的液体的温度和/或温度分布。因此，根据计测到的液体的温度信息，能够适当调整图案的像的投影状态等，并且能够以所期望的状态将图案转印到基板上。

根据本发明第8实施方式，提供一种曝光装置(EX)，通过液体将规定图案的像投影在基板(P)上使基板曝光，具有：

投影光学系统(PL)，将上述图案的像投影到基板上；

基板载物台，用于在曝光中将上述基板向规定方向(X)移动；

温度传感器(81、82、90)，具有多个用于计测上述液体的温度的、互相分离地设置在与上述规定方向(X)垂直的方向(Y)上的传感器元件(81a～81f、82a～82f、91)。

根据本发明，能够使用多个传感器元件直接计测与基板移动方向交叉的方向上的液体的温度分布。因此，根据计测的液体的温度信息，能够以高精确度调整曝光中的图案的像的投影状态等。

根据本发明第9实施方式，提供一种曝光装置(EX)，通过液体将规定图案(MP)的像投影在基板上使基板曝光，具有：

投影光学系统(PL)，将上述图案的像投影到基板上；

液体供给装置(50、51、52)，为了在基板与投影光学系统之间形成上述浸渍区域，从多个位置(53a～53f、54a～54f)中供给温度各不相同的液体(1)。

根据本发明，通过液体供给装置从多个位置提供温度各不相同的液体，能够调整浸渍区域的液体的温度分布，使之相同。因此，能够抑制由部分液体的温度发生变化引起的图案质量下降。

根据本发明第10实施方式，提供一种曝光装置，通过液体(1)将图案(MP)的像投影在基板(P)上使基板曝光，具有：

投影光学系统(PL)，将上述图案的像投影到基板上；

传感器(20、60)，测定上述图案的分布；

控制装置(CONT)，根据上述传感器测定的图案分布来调整图案的像的投影状态。

根据本发明第11实施方式，提供一种曝光装置，通过液体(1)将图案(MP)的像投影在基板(P)上使上述基板曝光，具有：

投影光学系统(PL)，将上述图案的像投影到基板上；

液体回收装置(例如52、52a～52f)，用于回收上述基板上的液体；

温度传感器(例如82a～82f)，用于计测上述液体回收装置所回收的液体的温度。

根据本发明第12实施方式，提供一种器件制造方法，其特征在于使用上述曝光方法。根据本发明第13实施方式，提供一种器件制造方法，其特征在于使用上述曝光装置(EX)。根据本发明，能够提供具有由良好图案转印精确度形成的图案、能够发挥所期望的性能的器件。

附图说明

图1为表示本发明的曝光装置的第1实施方式的大致结构图。

图2为表示构成本发明的曝光装置的一部分的液体供给装置及液体回收装置的大致结构的平面图。

图3为构成本发明的曝光装置的一部分的基板载物台的平面图。

图4为表示本发明的曝光方法的一种实施方式的流程图。

图5为用于说明计测掩模图案分布的状态的模式图。

图6为用于说明使掩模的图案在基板上浸渍曝光的状态的模式图。

图7为用于说明由液体的温度分布引起的、通过投影光学系统和液体形成的像面位置变化的模式图。

图8(a)～(c)为表示求出修正量的步骤的模式图，该修正量是用于修正与曝光光的分布对应的像面位置的变化的。

图9为表示计测掩模的图案分布的另一方法的模式图。

图10为表示本发明的曝光装置的第2实施方式的大致结构图。

图11为表示本发明的曝光装置的第3实施方式的大致结构图。

图12为表示本发明的曝光装置的第4实施方式的大致结构图。

图13为表示本发明的曝光方法的一种实施方式的流程图。

图14为表示本发明的曝光装置的第5实施方式的大致结构图。

图15为表示图14的变形例的大致结构图。

图16为表示半导体器件的制造过程的一例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的曝光装置的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式。

第1实施方式

图1为表示本发明的曝光装置的第1实施方式的大致结构图。图1中，曝光装置EX主要包括：支撑掩模M的掩模载物台MST，支撑基板P的基板载物台PST，用曝光光EL照射支撑在掩模载物台MST上的掩模M的照明光学系统IL，将用曝光光EL照射的掩模M的图案的像在基板载物台PST支撑的基板P上投影曝光的投影光学系统PL，总体控制整个曝光装置EX的动作的控制装置CONT，与控制装置CONT连接、存储与曝光动作相关的各种信息(包括掩模M的图案MP的分布信息)的存储装置MRY。

本实施方式的曝光装置EX，为了缩短曝光波长、提高分辨率、扩大聚焦深度，使用了浸渍法，具有：将液体1供给到基板P上的液体供给装置10，回收基板P上的液体1的液体回收装置30。本实施方式中，液体1使用的是纯水。曝光装置EX至少在将掩模M的图案的像转印到基板P上的期间，由液体供给装置10供给的液体1在包含投影光学系统PL的投影区域AR1的基板P上的至少一部分上形成浸渍区域AR2。具体来说，曝光装置EX在设置在投影光学系统PL顶端部的光学元件2与基板P的表面(曝光面)间充满液体1，通过该投影光学系统PL与基板P之间的液体1和投影光学系统PL将掩模M的图案的像投影到基板P上。

这里，本实施方式中，曝光装置EL是以扫描型曝光装置(即所谓的扫描分档器)为例进行说明，该扫描型曝光装置是在扫描方向(规定方向)上将掩模M和基板P向不同的方向(逆方向)同步移动，同时将形成在掩模M上的图案MP在基板P上曝光。在以下的说明中，将水平面上掩模M和基板P的同步移动方向(扫描方向、规定方向)作为X轴方向，将水平面上与X轴方向垂直的方向作为Y轴方向(非扫描方向)，将与X轴方向及Y轴方向垂直且与投影光学系统PL的光轴AX一致的方向作为Z轴方向。而且，X轴、Y轴、Z轴周围的方向分别作为θX、θY、θZ方向。这里，“基板”包括涂抹在半导体晶片上的光刻胶之类的光敏性材料，“掩模”包括形成器件图案的中间掩模，该器件图案缩小投影在基板上。

照明光学系统IL是用曝光光EL照射掩模载物台MST支撑的掩模M的装置，具有：用于曝光的光源，使用于曝光的光源射出的光束的照度均匀化的光积分器，使来自光积分器的曝光光EL聚光的聚光透镜，中继透镜系统，将曝光光EL照射的掩模M上的照明区域(照射区域)IA设定为缝状的可变视野的光圈等。

掩模M上规定的照明区域IA由照明光学系统IL射出的照度分布均匀的曝光光EL照射。照明光学系统IL射出的曝光光EL例如为，水银灯射出的紫外区的闪耀线(g线、h线、i线)及KrF准分子激光(波长248nm)等的远紫外光(DUV光)、ArF准分子激光(波长193nm)及F₂激光(波长157nm)等真空紫外光(VUV光)等。本实施方式中，使用ArF准分子激光。如上所述，由于本实施方式中液体1使用纯水，所以曝光光EL即使是ArF准分子激光，也能穿透。纯水中也能穿透紫外区的闪耀线(g线、h线、i线)及KrF准分子激光(波长248nm)等的远紫外光(DUV光)。

掩模载物台MST用于支撑掩模M，在垂直于投影光学系统PL的光轴AX的平面，即XY平面内能够2维移动以及在θz方向上能够稍微旋转。掩模载物台MST由线性电动机等掩模载物台驱动装置MSTD驱动。掩模载物台驱动装置MSTD由控制装置CONT控制。掩模载物台MST上设置了移动镜50。与移动镜50相对的位置上设置了激光干涉仪51。掩模载物台MST上的掩模M的2维方向的位置以及旋转角由激光干涉仪51进行实时计测，计测结果输入到控制装置CONT。控制装置CONT根据激光干涉仪51的计测结果驱动掩模载物台驱动装置MSTD，决定掩模载物台MST所支撑的掩模M的位置。

投影光学系统PL在基板P上以规定的投影倍率β将掩模M的图案投影曝光，由多个光学元件构成，包括设置在基板P侧顶端部的光学元件(透镜)2。构成投影光学系统PL的这些光学元件由镜筒PK支撑。而且投影光学系统PL中设置了能够调整该投影光学系统PL的成像特性(光学特性)的成像特性控制装置3。成像特性控制装置3包括能够使构成投影光学系统PL的多个光学元件的一部分移动的光学元件驱动装置。光学元件驱动装置能够将构成投影光学系统PL的多个光学元件中特定的光学元件向光轴AX方向(Z方向)移动或向光轴AX倾斜。另外，成像特性控制装置3能够改变光学元件间的空间压力。通过使用控制装置CONT来控制成像特性控制装置3，能够调整投影光学系统PL的投影倍率、变形等各种像差以及像面位置的投影状态。

本实施方式中，投影光学系统PL是投影倍率β为1/4或1/5的缩小系统。投影光学系统PL也可以是等倍系统或者扩大系统。本实施方式的投影光学系统PL顶端部的光学元件2能够装卸(交换)地设置在镜筒PK上。而且顶端部的光学元件2从镜筒PK露出，浸渍区域AR2的液体1只与光学元件2接触。由此能够防止金属构成的镜筒PK的腐蚀等。

光学元件2由萤石构成。由于萤石与水的亲和性高，所以光学元件2的液体接触面2a的整个面能与液体1紧密接触。即，本实施方式中，供给与光学元件2的液体接触面2a的亲和性高的液体(纯水)1。而且，可以使用亲水性高的石英作为光学元件2。另外，可以在光学元件2的液体接触面2a实施亲水化(亲液化)处理，进一步提高与液体1的亲和性。

另外，曝光装置EX具有焦点检测系统4。焦点检测系统4具有投光部4a和受光部4b，投光部4a通过液体1从斜上方向基板P的表面(曝光面)照射检测光，其反射光由受光部4b接收。控制装置CONT控制焦点检测系统4的动作，同时根据受光部4b接收(检测)到的结果，检测出基板P表面相对于规定基准面的Z轴方向上的位置(焦点位置)。而且，通过求出基板P表面上的多个点上各焦点位置，焦点检测系统4还能够求出基板P的倾斜方向的姿势。

基板载物台PST用于支撑基板P，具有：通过基板支架来支撑基板P的Z载物台52，支撑Z载物台52的XY载物台53，支撑XY载物台53的底座54。基板载物台PST由线性电动机等基板载物台驱动装置PSTD来驱动。基板载物台驱动装置PSTD由控制装置CONT来控制。而且Z载物台与XY载物台也可以设置为一体。通过驱动基板载物台PST的XY载物台53，控制基板P的XY方向上的位置(实际上是与投影光学系统PL的像面平行的方向的位置)。

基板载物台PST(Z载物台52)上还设置了与基板载物台PST一起相对于投影光学系统PL移动的移动镜55。与移动镜55相对的位置上设置了激光干涉仪56。基板载物台PST上的基板P的2维方向的位置以及旋转角由激光干涉仪56实时计测，计测结果输入到控制装置CONT。控制装置CONT根据激光干涉仪56的计测结果，通过基板载物台驱动装置PSTD来驱动XY载物台53，决定基板载物台PST支撑的基板P的X轴方向及Y轴方向上的位置。

另外，控制装置CONT通过基板载物台驱动装置PSTD来驱动基板载物台PST的Z载物台52，控制Z载物台52支撑的基板P的Z轴方向上的位置(焦点位置)和θX、θY方向上的位置。即，控制装置CONT根据焦点检测系统4的检测结果发出指令，Z载物台52根据该指令运转，通过控制基板P的焦点位置(Z位置)和倾斜角，使基板P的表面(曝光面)与通过投影光学系统PL及液体1形成的像面一致。

基板载物台PST(Z载物台52)上设置了表面平坦的辅助板57，围住基板P。辅助板57的表面高度与基板支架支撑的基板P的表面高度大致相同。这里，基板P的边缘与辅助板57之间有1～2mm左右的缝隙，但由于液体1表面的张力，液体1几乎不流入该缝隙中，基板P的周围曝光时，能够由辅助板57将液体1保持在投影光学系统PL的下方。

液体供给装置10用于将规定的液体1供给到基板P上，主要包括：能够馈送(流出)液体1的第1液体供给部11和第2液体供给部12，通过供给管11A与第1液体供给部11连接、具有将第1液体供给部11送出(流出)的液体1供给到基板P上的供给口的第1供给部件13，通过供给管12A与第2液体供给部12连接、具有将第2液体供给部12送出(流出)的液体1供给到基板P上的供给口的第2供给部件14。第1及第2供给部件13、14设置在基板P的表面附近，设置在基板P的平面方向上不同的位置上。具体来说，液体供给装置10的第1供给部件13设置在投影区域AR1的扫描方向的一侧(-X侧)，第2供给部件14设置在扫描方向的另一侧(+X侧)，与第1供给部件13相对。

第1及第2液体供给部11、12分别具有容纳液体1的箱及加压泵等，分别通过供给管11A、12A以及供给部件13、14将液体1供给到基板P上。另外，第1及第2液体供给部11、12的液体供给动作由控制装置CONT控制。控制装置CONT能够独立控制从第1及第2液体供给部11、12向基板P供给的单位时间的液体供给量。另外，第1及第2液体供给部11、12分别具有液体的温度调整装置，能够向基板P上稳定地供给调整到与容纳装置的箱内的温度大致相同的23℃的液体1。

液体回收装置30用于回收基板P上的液体1，包括：具有设置在基板P表面附近的回收口的第1、第2回收部件31、32，分别通过回收管33A、34A与第1及第2回收部件31、32连接的第1及第2液体回收部33、34。第1及第2液体回收部33、34具有真空泵等的吸引装置和容纳回收到的液体1的箱等，通过第1及第2回收部件31、32和回收管33A、34A回收基板P上的液体1。第1及第2液体回收部33、34的液体回收动作由控制装置CONT控制。控制装置CONT能够独立控制由第1及第2液体回收部33、34回收的单位时间的液体回收量。

图2为表示液体供给装置10及液体回收装置30的大致结构的平面图。如图2所示，投影光学系统(PL)的投影区域AR1以Y轴方向(非扫描方向)为纵向设置为缝状(矩形状)。另外，充满液体1的浸渍区域AR2形成在基板(P)的一部分上，包含投影区域AR1。如上述，用于形成浸渍区域AR2的液体供给装置10的第1供给部件13相对于投影区域AR1设置在扫描方向的一侧(-X侧)，第2供给部件14设置在相反的扫描方向的另一侧(+X侧)。第1及第2供给部件13、14分别形成以Y轴方向为纵向的平视直线状。另外，第1及第2供给部件13、14的供给口分别形成以Y轴方向为纵向的缝状，面向基板P的表面设置。液体供给装置10通过第1及第2供给部件13、14的供给口，由投影区域AR1的X方向两侧同时供给液体1。由此，本实施方式中的液体供给装置10中，对于投影区域AR1，能够从多个不同的方向和位置向基板(P)供给液体1。

液体回收装置30的第1及第2回收部件31、32，具有分别面对基板P表面连续形成为圆弧状的回收口。而且，由相对设置的第1及第2回收部件31、32，构成大致圆环状的回收口。第1及第2回收部件31、32各自的回收口围绕液体供给装置10的第1及第2供给部件13、14及投影区域AR1设置。另外，第1及第2回收部件31、32各自的回收口内部设置了多个隔离部件35。

由第1及第2供给部件13、14的供给口供给到基板(P)上的液体1，润湿投影光学系统(PL)的顶端部(光学元件2)的下表面和基板(P)之间。另外，流到投影区域AR1及第1、第2供给部件13、14外侧的液体1由设置在第1及第2供给部件13、14外侧的第1及第2回收部件31、32的回收口回收。

图3为基板载物台PST的平面图。基板载物台PST(Z载物台52)上规定位置上设置了本身为光电传感器的光传感器20。图3所示的例子中，光传感器20设置在Z载物台52上的、支撑基板P的基板支架之外的位置上。光传感器20用于检测照射的光信息，具体来说检测照射的光的光量(照度)。光传感器20的检测信号输入到控制装置CONT。控制装置CONT根据光传感器20的检测结果，求出照射的光的照度以及照度分布。另外，通过移动基板载物台PST，将光传感器20设置在投影光学系统PL的下方，能够检测出通过投影光学系统PL的曝光光EL的照度分布。

光传感器20的受光面(检测区域)的大小设定为大于或等于投影区域AR1。由此，光传感器20能够接收通过掩模M且通过投影光学系统PL的所有曝光光EL。该光传感器20的受光面在Z轴方向上的位置设置为与投影光学系统PL的像面(成像面)在Z轴方向上的位置一致。另外，光传感器20中，在非扫描方向(Y轴方向)上设置了多个受光面。由于这些受光面能够独立计测照度，这些多个受光面计测的照度输出值直接表示曝光光EL的非扫描方向的照度分布。

移动基板载物台PST，使光传感器20与投影光学系统PL的投影区域AR1的位置一致，同时如图1所示，将掩模M安装在掩模载物台MST上，通过由曝光光EL在规定的照明区域IA照射该掩模M，对光传感器20照射通过掩模M及投影光学系统PL的曝光光EL。由于掩模M具有铬图案MP作为遮光部，所以以对应于掩模M的图案MP的照度分布对光传感器20照射曝光光EL。

光传感器20如上所述，检测出照射的曝光光EL的Y轴方向上的照度分布。控制装置CONT根据光传感器20的检测结果，求出照明区域内IA内Y轴方向上的掩模M的图案分布信息。

下面参照图4的流程图说明使用上述曝光装置EX使掩模M的图案的像在基板P上曝光的方法。这里，本实施方式中的曝光装置EX，将掩模M和基板P向X轴方向(扫描方向)移动的同时，在基板P上使掩模M的图案的像投影曝光。扫描曝光时，与照明区域IA对应的掩模M的一部分图案的像投影到投影光学系统PL的顶端部正下方的缝状(矩形状)的投影区域AR1上。这时，相对投影光学系统PL，掩模M以速度V向-X方向(或+X方向)移动，与此同步，基板P以速度β·V(β为投影倍率)，通过XY载物台53向+X方向(或-X方向)移动。基板P上设定了多个拍射区域(SA)，一个拍射区域(SA)的曝光结束后，基板P步进移动，基板上下一个拍射区域(SA)移向扫描开始位置。此后，在利用步进扫描方式移动基板P的同时依次对各拍射区域SA进行扫描曝光处理。

在用于制造器件的浸渍曝光处理之前，在掩模载物台MST不安装掩模M的状态下，按下述的方式计测曝光光EL的照度分布。控制装置CONT控制照明光学系统IL及基板载物台PST使得由照明光学系统IL发出曝光光EL，并由基板载物台PST上的光传感器20接收通过投影光学系统PL的曝光光EL。这样，计测出基板载物台PST(投影光学系统PL的像面侧)上的曝光光EL的照度分布。由此，求出不通过掩模M的投影光学系统PL的像面侧的曝光光EL的照度(基准照度)。计测到的基准照度存储在存储装置MRY中。

接着将掩模M安装到掩模载物台MST上。控制装置CONT，在掩模载物台MST上安装了掩模M的状态下，使用光传感器20求出通过掩模M及投影光学系统PL的投影光学系统PL的像面侧的曝光光EL的照度分布。图5为表示由光传感器20计测通过掩模M及投影光学系统PL的曝光光EL的照度分布的模式图。控制装置CONT如图5所示，移动基板载物台PST，使光传感器20与投影光学系统PL的投影区域AR1的位置一致。在此状态下，通过由照明光学系统IL射出曝光光EL，通过掩模M及投影光学系统PL的曝光光EL照射到光传感器20上。而且，图5中，掩模M上的图案区域PA中，+Y侧的大致一半的区域里铬图案(遮光部)MP的密度变高，图案区域PA内X方向的任何一个位置上的密度分布都是这样。这时，掩模M上的曝光光EL的照明区域(照射区域)IA在掩模M上的图案区域PA内设定为向Y轴方向延伸的缝状，其Y轴方向的两端设定在遮光带SB上。包含在掩模M上的照明区域IA内的部分图案被投影到投影光学系统PL的投影区域AR1上。光传感器20接收与照明区域IA内的图案分布对应的曝光光EL。控制装置CONT根据光传感器20的检测结果求出Y轴方向上的照度分布，即浸渍曝光时入射到形成浸渍区域AR2的液体1上的曝光光EL的Y轴方向上的入射能量分布。

而且，控制装置CONT控制照明光学系统IL及基板载物台PST，并在掩模M上的照明区域IA上照射曝光光EL时，在相对于曝光光的X轴方向上移动支撑掩模M的掩模载物台MST。由此，在掩模M的图案区域PA的整个面上依次照射曝光光EL。这时，光传感器20(基板载物台PST)不移动。掩模M(掩模载物台MST)的位置由激光干涉仪51计测。控制装置CONT根据由激光干涉仪51计测的、掩模M的X轴方向上的位置的计测结果和这时光传感器20检测出的通过掩模M的照明区域IA的曝光光EL的结果，通过求出掩模M的扫描方向(X轴方向)的各位置上的曝光光EL的照度分布，求出通过投影光学系统PL的曝光光EL的照度分布信息(步骤S1)。

接着，控制装置CONT根据不通过掩模M检测出的曝光光EL的照度信息(基准照度)和通过掩模M检测出的曝光光EL的照度信息，求出掩模M的图案分布(图案的密度分布)(步骤S2)。通过掩模M及投影光学系统PL的曝光光EL的照度分布与掩模M的图案分布对应。因此，控制装置CONT从通过掩模M检测出的曝光光EL的照度分布中减去相当于上述基准照度的照度分布的部分，能够求出掩模M的图案分布。求出的掩模M的图案分布信息存储在存储装置MRY中。

然后，控制装置CONT根据用于制造器件的浸渍曝光时应设定的曝光量(基板P上的照度)、上述求出的掩模M的图案分布信息以及浸渍曝光条件，推测(算出)浸渍曝光时浸渍区域AR2的液体1的温度变化信息。具体来说，控制装置CONT求出浸渍区域AR2中液体的温度分布的变化(步骤S3)。这里，浸渍曝光条件(参数)包括基板P的移动速度、比热等液体1的材料特性以及液体供给装置10单位时间的液体供给量(流速)。另外，与上述参数对应的掩模M的图案分布与液体的温度变化量(分布)的关系事先存储在存储装置MRY中，控制装置CONT根据该存储的关系推测(算出)液体的温度分布。而且，上述关系可以事先由实验、模拟等求出。以下的说明中，液体的温度变化量及液体的温度分布都称为“液体的温度分布信息”。而且，作为上述参数，可以追加液体回收装置30的单位时间的液体回收量。

接着，控制装置CONT根据上述求出的液体的温度分布信息求出包含通过光学系统PL和液体1的像面位置变化的像特性变化量以及变化分布(步骤S4)。而且，以下的说明中，将像特性的变化量以及变化分布称为“像特性变化信息”。

这里，参照图6及图7来说明投影光学系统PL与基板P之间的液体1的温度随掩模M上图案MP的分布的变化。图6为表示通过投影光学系统PL及浸渍区域AR2的液体1使掩模M的图案MP浸渍曝光的状态的模式图，图7为表示液体的温度分布的模式图。而且，图6中为了便于说明，省略了液体1的图示。如图6所示，掩模M上的图案区域PA的大致一半的铬图案MP的密度较高时，由于高密度区域的光的穿透率较低，所以基板P上投影区域AR1的这半部分上多入射一些曝光光EL。由此，按照掩模M的图案分布，入射到投影光学系统PL与基板P之间的液体1的曝光光EL会产生光量分布(照度分布)，同时如图7所示，液体1还会产生虚线所示的Y轴方向的温度倾斜(温度分布的变化)。液体1的温度变化会导致液体1的折射率变化，所以图7所示的情况下，液体1的温度变化主要引起向X轴周围倾斜的像面变化。即，由于液体的折射率会随着液体的温度发生变化，所以表示了光进入、通过液体时的折射角或温度依赖性，其结果就是产生像的变形(所述像在Y方向上部分缩小或扩大)。

这里，控制装置CONT根据掩模M上的图案的分布、而且根据入射到投影光学系统PL与基板P之间的液体1的曝光光EL的分布求出液体1的温度分布信息，根据求出的温度分布信息，预测或评估像特性变化(像面的位置变化等)。

控制装置CONT根据求出的像特性变化信息，求出修正该像特性的修正量(修正信息)(步骤S5)。这里参照图8说明求出修正量的步骤的一例。而且，以下为了便于说明，说明液体1温度分布的变化引起通过投影光学系统PL与液体1形成的像面位置的变化的情况。投影光学系统PL的投影区域AR1的Y轴方向上的照度分布，如图8(a)所示，曝光量(照度)在+Y方向的某个位置内是一定的，然后增大到规定值后，且保持这个规定值时，通过投影光学系统PL和液体1形成的像面也一样，按照温度分布，成为图8(b)所示的状态。这里，控制装置CONT如图8(c)所示，将求出的像特性变化分量(像面位置变化分量)分为作为偏移分量的0次分量、作为倾斜分量的1次分量以及作为高次分量的多个分量，同时分别求出上述各分量的修正量。修正量能够通过下述的控制曝光装置来进行修正。例如，对于像面变化的0次分量和1次分量，通过修正基板载物台PST的驱动(姿势)，修正通过投影光学系统PL及液体1形成的像面与基板P的表面的位置关系，关于高次分量，通过驱动投影光学系统PL的成像特性控制装置3来修正。本实施方式中，由于投影区域AR1是向Y轴方向延伸的缝状，所以扫描曝光中基板载物台PST的位置调整可以主要调整Z轴方向的位置(调整焦距)及调整θX方向上的俯仰程度(起伏调整)。投影区域AR1的X轴方向的宽度大时，为了使像面与基板表面的位置一致，扫描曝光中，调整θY方向的俯仰程度(调整节距)。控制装置CONT将与掩模M的扫描方向(X轴方向)的位置对应的修正量(修正信息)存储在存储装置MRY中。

求出使通过投影光学系统PL及液体1形成的像面与基板P表面的位置一致的修正量后，控制装置CONT根据上述求出的修正量，调整基板P的姿势(基板P的倾斜、Z轴方向的位置)，同时进行浸渍曝光处理(步骤S6)。即，如图1所示，控制装置CONT使用基板搬运系统将基板P安装在基板载物台PST上后，驱动液体供给装置10，开始向基板P上供给液体。为了形成浸渍区域AR2，液体供给装置10的第1及第2液体供给部11、12分别送出的液体1，通过供给管11A、12A和第1及第2供给部件13、14供给到基板P上，在投影光学系统PL和基板P之间形成浸渍区域AR2。这时，第1及第2供给部件13、14的供给口设置在投影区域AR1的X轴方向(扫描方向)两侧。控制装置CONT在控制投影区域AR1两侧由液体供给装置10的供给口向基板P上同时供给液体1。由此，供给到基板P上的液体1在基板P上形成范围至少比投影区域AR1大的浸渍区域AR2。

本实施方式中，从投影区域AR1的扫描方向的两侧向基板P供给液体1时，控制装置CONT控制液体供给装置10的第1及第2液体供给部11、12的液体供给动作，在扫描方向上，投影区域AR1的前面供给的单位时间的液体供给量设定为大于其相对侧供给的液体供给量。例如，将基板P向+X方向移动的同时曝光时，控制装置CONT进行控制，对于投影区域AR1，使来自-X侧(即供给口13A)的液体量大于+X侧(即供给口14A)的液体量。相反，将基板P向-X方向移动的同时曝光时，对于投影区域AR1，来自+X侧的液体量大于来自-X侧的液体量。

另外，控制装置CONT控制液体回收装置30的第1及第2液体回收部33、34，与液体供给装置10供给液体1的同时回收基板P上的液体。由此，由第1及第2供给部件13、14的供给口供给、流向投影区域AR1外侧的基板P上的液体1，由第1及第2回收部件33、34的回收口回收。这样，液体回收装置30中，由于回收口设置为围绕投影区域AR1，所以能够有效地从回收口回收基板P上的液体1。

然后，控制装置CONT根据存储在存储装置MRY中的修正信息和焦点检测系统4检测出的基板P表面的位置信息检测结果，通过成像特性控制装置3与基板载物台驱动装置PSTD，控制基板P与像面在Z轴方向的位置和倾斜的关系，同时浸渍曝光。

由此，与掩模M的图案分布，即与入射到投影区域AR1的曝光光EL的分布对应的液体1的温度分布发生变化，导致像面位置发生变化时，使通过投影光学系统PL与液体1形成的像面和基板P表面(曝光面)大致一致的同时，能够使基板P上的拍射区域SA扫描曝光。由此，能够在基板P上以较好的精确度形成所期望的图案。

如上述说明，根据掩模M的图案MP的分布信息在基板P上投影所期望的图案的像，通过浸渍扫描曝光中基板P的位置以及姿势的调整、以及使用了成像特性控制装置的投影光学系统PL的像面位置的调整等投影状态的调整，能够进行精确度较好的图案转印。

而且，上述图6及图7所示的例子中，说明了随着掩模M移动，掩模M上照明区域IA内的图案分布变化不大的情况，但是通常掩模M上曝光光EL的照明区域IA内的图案分布随着掩模M的移动发生变化。这时，伴随着掩模M的移动，入射到投影区域AR1(液体1)的曝光光EL的分布也发生变化。由于该曝光光EL的分布变化引起液体1的温度分布发生变化，所以像面位置也随着液体1的温度分布发生变化。由此，投影到基板P上的图案的像可能质量会降低。

但是，本实施方式中，控制装置CONT存储了与掩模M的扫描方向(X轴方向)的位置对应的修正信息，基板P的拍射区域SA的曝光中，根据掩模M的位置(根据激光干涉仪51的计测结果)读出其修正信息，所以能够准确地使基板P的表面(曝光面)与像面一致。

本实施方式中，掩模M的非扫描方向(Y轴方向)的图案分布的变化很少时，可以只考虑伴随着掩模M的移动的照明区域IA内图案分布的变化，即，输入到液体1的曝光光EL的强度变化。这时，控制装置CONT求出光传感器20计测出的投影区域AR1的Y轴方向(纵向)的照度分布在X轴方向上的累加值(累加光量分布)，通过将求出的累加值与掩模M的X轴方向的位置对应，能够求出伴随掩模M移动的照明区域IA内图案分布的变化。

另外，本实施方式中，根据液体1的温度变化引起的像面变化来调整基板P的表面位置；通过借助于成像特性控制装置使投影光学系统PL的一部分光学元件移动和/或改变光学元件间的空间压力来调整像面位置，但也可以只进行基板P表面位置的调整或像面位置的调整。另外，也可以用掩模载物台MST移动掩模M的位置或通过稍微调整曝光光的波长来调整像面位置。像面位置的调整可以通过移动、交换照明光学系统IL的一部分光学部件来实现。也可以调整曝光光EL的光路中的光学部件(包括投影光学系统PL)的温度。

另外，本实施方式中，说明了液体1的温度(分布)变化引起的像面变化的修正，但除了像面之外倍率和变形等成像特性也随着液体1的温度分布变化时，可以根据掩模M的图案MP的分布信息(即入射到液体1的曝光光EL的分布)来调整图案的像的成像特性。成像特性的调整与像面位置的调整一样，可以通过移动投影光学系统PL的一部分光学元件、调整光学元件间的空间压力来实现。也可以通过移动掩模M、微调曝光光EL的波长来实现。另外，成像特性的调整还可以通过移动、交换照明光学系统IL的一部分光学部件来实现。也可以调整曝光光EL的光路中的光学部件(投影光学系统PL)的温度。还可以在调整图像信息状态时调整曝光光EL的偏振状态和/或波前状态来调整成像特性。

本实施方式中，在浸渍扫描曝光中调整基板P表面与通过投影光学系统PL及液体1形成的像面的位置时，由焦点检测系统4检测出基板P表面位置信息，根据焦点检测系统4的检测结果，驱动基板载物台PST，调整基板P的位置以及姿势。这里，由焦点检测系统4的投光部4a从斜上方照射到基板P表面的检测光穿透液体1，但随着液体1的温度变化，折射率也在变化，基板P表面的焦点检测值可能会有误差。这时，存储装置MRY中提前存储了液体1的温度(温度变化量)与折射率(折射率变化量)的关系，根据步骤S3中求出的液体1的温度变化信息和上述关系，求出液体1的折射率。考虑液体1的厚度后，根据求出的折射率修正焦点检测值。由此，即使液体1的温度发生变化，由于能够求出基板P表面位置信息，所以能够更准确地使基板P的表面与像面一致。而且，也可以根据存储在存储装置MRY中的液体1的温度与折射率的关系，修正根据焦点检测系统4的检测值的像面与基板表面的位置关系的调整量。

上述的掩模M的图案分布的计测和根据该计测结果求出液体的温度分布信息及像特性变化信息至少在每次更换掩模M的时候进行，没有更换掩模M时，可以定期进行。另外，通过事先将掩模M的图案分布信息存储到存储装置MRY中，使用了规定的掩模M后，一旦该掩模M被卸载，再使用该掩模M时，可以省略掩模M的图案分布计测，直接使用存储在存储装置MRY中的图案分布信息。

另外，本实施方式中，求出掩模M的图案分布信息，但也可以直接使用光传感器20计测的照度分布信息来求出液体的温度分布变化。这时，液体1的温度随着掩模M的图案密度、用于曝光的光源输出、用于形成浸渍区域AR2的单位时间的液体供给量(或流速)、液体和基板P的比热等各种参数发生变化。存储装置MRY中可以事先存储考虑了这些参数的照度分布与液体的温度变化量的关系作为数据表。照度分布与液体的温度变化量的关系可以事先由实验来验证。另外，浸渍曝光装置能够改变形成浸渍区域AR2的液体1的种类时，可以在存储装置MRY中事先存储与这些液体对应的数据表。

设置在投影光学系统PL与基板P之间的液体1的温度随着曝光光EL的基板P表面上的反射光发生变化。考虑这个因素时，可以将该基板P表面的反射率作为上述数据表的参数之一。

而且，本实施方式中，将掩模M安装在掩模载物台MST上后，使用设在基板载物台PST上的光传感器20来计测通过投影光学系统PL的曝光光EL的分布信息，通过根据此计测结果来计测掩模M的图案MP的分布。但是，例如也可以从设计值中求出掩模M的图案分布信息(例如掩模的各个位置的密度、穿透率)，将这个值存储到存储装置MRY中，浸渍扫描曝光时考虑该事先存储的分布信息，预测或评估液体1的温度变化和温度分布的变化。根据此预测或评估结果进行像特征调整和/或基板位置调整等投影状态的调整。

另外，如图9所示，可以在与掩模载物台MST不同的位置上设置用于计测掩模M的图案分布的图案计测装置60。如图9所示，图案计测装置60具有：设置在支撑部66所支撑的掩模M的上方、向掩模M照射计测光的投光部61，设置在掩模M的下方、根据照射到掩模M上的计测光来接收穿透掩模M的光的受光部62。对于投光部61及受光部62，掩模M向X轴方向相对移动的同时，由投光部61照射计测光。受光部62与投光部61通过同步移动的同时接收掩模M的穿透光，接收掩模M的整个图案区域PA的计测光的穿透光。这里，掩模M与投光部61及受光部62的相对移动，可以在固定投光部61及受光部62的位置的状态下将掩模M和支撑部66一起向X轴方向移动，也可以在固定掩模M的位置的状态下将投光部61及受光部62向X轴方向同步移动，还可以将掩模M和投光部61及受光部62在X轴方向上向相反方向移动。

受光部62的计测结果输入到控制装置CONT，同时控制装置CONT根据受光部62(图案计测装置60)的计测结果求出掩模M的图案分布。与图案计测装置60计测的掩模M的图案密度相关的信息存储到存储装置MRY中。然后，浸渍扫描曝光时，根据从事先存储的图案分布中求出的修正信息来调整像特性和基板位置(投影状态的调整)。

另外，有时通过掩模载物台MST所支撑的掩模M及投影光学系统PL到达基板载物台PST(投影光学系统PL的像面侧)的曝光光EL的照度分布，与掩模M的图案(图案分布)不对应。但是，考虑这种情况时，不使用上述方法，即不从基板载物台PST上的光传感器20所计测出的照度分布中求出掩模的图案分布，而是通过直接求出液体的温度分布变化来调整像特性和/或基板P的姿势，能够将图案很好地转印到基板P上。

另外，本实施方式中，使用了非扫描方向上具有多个受光面的光传感器20，但可以由基板载物台PST将具有小受光面的光传感器20向X轴方向或Y轴方向或两个方向移动来求出曝光光EL的照度分布。

第2实施方式

下面参照图10说明本发明的曝光装置的第2实施方式。本实施方式中，不让由于掩模M的图案分布(入射到投影区域AR1的曝光光EL的分布)产生浸渍区域AR2的液体1的温度分布，即为了使液体1的温度分布均匀化，而调整投影状态。特别是调整与扫描方向(X轴方向)垂直的Y轴方向上的温度分布，使其均匀。另外，本实施方式中，除了液体供给装置，其他结构与第1实施方式一样。这里，以下的说明中，与上述第1实施方式相同或相等的结构部分用相同的符号表示，简化或省略其说明。

图10中，液体供给装置50具有第1液体供给部51和第2液体供给部52。第1液体供给部51与多个供给管51a、51b、51c、51d、51e、51f的一端连接，另一端接近基板P，沿着非扫描方向(Y轴方向)设置了多个供给口53a、53b、53c、53d、53e、53f。同样，第2液体供给部52与多个供给管52a、52b、52c、52d、52e、52f的一端连接，另一端接近基板P，沿着非扫描方向(Y轴方向)设置了多个供给口54a、54b、54c、54d、54e、54f。液体供给装置50的供给口53a～53f、54a～54f，相对投影区域AR1(的中心)设置在多个方向上且隔着不同的距离。本实施方式中的供给口53a～53f、54a～54f分别排列在Y轴方向上，分别从在Y轴方向上分离的多个位置上供给液体1。

另外，第1及第2液体供给部51、52具有与各供给管51a～51f、52a～52f连接的多个温度调整装置，各供给口53a～53f、54a～54f能够将温度不同的液体1供给到基板P上。即，为了形成本实施方式中的浸渍区域AR2，将液体1供给到基板P上的液体供给装置50能够从多个位置提供温度不同的液体1，液体1的供给可以在多个位置进行，可以根据液体供给位置，即供给口53a～53f、54a～54f的位置，使液体1的温度不同。供给口53a～53f、54a～54f能够分别从在垂直于作为扫描方向的X轴方向的Y轴方向上分离的多个位置上供给不同温度的液体1。

另外，本实施方式中，液体1的供给不是由第1液体供给部51和第2液体供给部52同时进行，而是根据基板P的扫描方向交替使用。即，向+X方向移动基板P的同时进行扫描曝光时，使第1液体供给部51动作，由供给口53a～53f供给液体；向-X方向移动基板P的同时进行扫描曝光时，使第2液体供给部52动作，由供给口54a～54f供给液体1。

液体供给装置50的动作由控制装置CONT控制。存储装置MRY中事先存储了掩模M的图案分布信息。如上所述，按照掩模M的图案分布，入射到投影光学系统PL与基板P之间的液体1的曝光光EL的分布也发生变化。本实施方式中，为了不受曝光光EL分布的影响使液体1的温度分布均匀，控制装置CONT根据掩模M的图案分布信息，控制液体供给装置50的各供给口53a～53f(或54a～54f)所供给的液体的温度。

例如，将基板P向+X方向移动的同时使基板P上的拍射区域SA扫描曝光时，考虑掩模M的图案分布(入射到液体1的曝光光EL的分布)，由供给口53d、53e、53f供给与箱内温度大约一致的23℃的液体1，由供给口53a、53b、53c供给的液体的温度比由供给口53d、53e、53f的供给的液体的温度低。由此，即使入射的曝光光EL的分布(照度分布)发生偏差时[如参照图8(a)]，由于使曝光光EL通过的液体1的温度分布变均匀能够调整投影状态，所以能够以高精确度将掩模M的图案的像投影到基板P上。

下面参照图10来说明使浸渍区域的液体的温度变均匀来调整投影状态的方法。首先，在进行浸渍曝光前，与参照图4说明的一样，事先求出入射到液体1曝光光EL的分布(步骤S1)，而且事先求出掩模M的图案分布(步骤S2)及液体1的温度分布(步骤S3)。这时，步骤S3中，特别是求出与扫描方向(X轴方向)交叉的Y轴方向(非扫描方向)中液体1的温度分布信息。而且，控制装置CONT根据求出的液体的温度分布信息，分别调整各供给口53a～53f所供给的液体的温度。由此，使形成浸渍区域AR2的液体1的、特别是Y轴方向上的温度均匀的同时，能够防止由液体的温度分布引起的图案的像的质量低下。

而且，本实施方式中，调整供给到基板P上的液体1的温度，使投影光学系统PL与基板P之间的液体1的温度均匀化，但也可以对曝光光入射少的部分入射非曝光光(不使光刻胶感光的红外线等)加热该部分的液体，使浸渍区域AR2的液体1的温度分布均匀化。

而且，本实施方式中，根据掩模M的图案分布调整投影到基板上的像(调整投影状态)时，可以组合本实施方式中的调整方法和第1实施方式中的调整方法。例如，关于参照图8说明的像面位置变化的0次分量，通过使用基板载物台PST调整基板P表面位置来修正。另外，关于像面位置变化的1次分量，通过使用成像特性控制装置3等调整投影光学系统PL的像特性来进行修正。关于像面位置变化的高次分量，通过调整多个供给口53a～53f所供给的液体的温度来进行修正。

另外，本实施方式中，通过改变各供给口53a～53f所供给的液体1的温度，使浸渍区域AR2的非扫描方向上的液体的温度分布均匀化。但是，例如可以通过改变从各供给口53a～53f单位时间分别供给的液体供给量，使浸渍区域AR2的非扫描方向上的液体的温度分布均匀化。这时，单位时间的液体供给量越多的地方，液体的温度上升越被抑制，相反，单位时间的液体供给量越少的地方，越促进液体的温度的上升。而且，根据各供给口53a～53f供给的液体供给量、形成浸渍区域AR2的液体1给与基板P的压力发生变化、基板P的表面与图案的像的成像面的位置对准产生误差时，可以根据各供给口53a～53f供给的液体的供给量来修正基板P的表面与图案的像的成像面的位置关系。另外，本实施方式中，通过改变各供给口53a～53f供给的液体1的温度，使浸渍区域AR2的非扫描方向上的液体的温度分布均匀化，但为了将图案的像的投影状态调整到所期望的状态，可以分别调整各供给口53a～53f所供给的液体1的温度，使浸渍区域AR2的非扫描方向上的液体的温度分布不均匀。

另外，本实施方式中，对于投影光学系统PL的投影区域AR1，由X轴方向(扫描方向)的一侧供给液体1，但是也可以由X轴方向(扫描方向)的两侧向投影区域AR1供给液体1。另外，可以在Y轴方向(非扫描方向)的一侧或两侧设置液体供给口，从X轴及Y轴方向供给液体1。而且，可以设置多个液体供给口，各供给口分别供给温度不同的液体。

第3实施方式

下面使用图11说明本发明的曝光装置EX的第3实施方式。本实施方式中，液体供给装置及液体回收装置按以下的方式改变。图11中，曝光装置EX包括：具有2个并排设置在与X轴方向垂直的Z轴方向上的供给管71、72(供给口71A、72A)的液体供给装置10，以及具有2个与供给管71、72相对、并排设置在Z轴方向上的回收管73、74(回收口73A、74A)的液体回收装置30。液体供给装置10能够由各供给口71A、72A分别供给温度不同的液体。由此，浸渍区域AR2中，能够形成温度互不相同的2个液体层LQ1、LQ2。

由上述方法供给液体，例如始终以大致恒定的温度供给用于形成与投影光学系统PL顶端部的光学元件2接触的上层液体层LQ1的液体1，能够根据掩模M的图案分布(入射的曝光光的分布)改变下层液体层LQ2的液体1的温度并供给，该下层液体层LQ2与照射曝光光EL、温度容易上升的基板P的表面接触。通过始终将用于形成上层液体层LQ1的液体1调整到一定的温度，能够控制基板P发出的热引起的热变化传达到投影光学系统PL顶端部的光学元件2上。另外，为了形成下层的液体层LQ2而供给的液体的温度可以比为了形成上层的液体层LQ1而供给的液体低。当然也可以根据掩模M的图案分布(入射的曝光光的分布)来改变形成上层液体层LQ1的液体1的温度。另外，各供给口71A、72A所供给的液体的温度，可以将上层液体层LQ1的液体的温度与下层的液体层LQ2的液体的温度调整为大致相同，也可以有温度差。

本实施方式中，供给管以及回收管在Z轴方向分别设置了2个，也可以在Z轴方向上排列3个或更多的供给管及回收管。由此，液体供给装置10能够从在Z轴方向上分离的多个位置供给温度不同的液体1。另外，图11中，只表示了在X轴方向上分离的供给管71、72和回收管73、74这一组，也可以将多组供给管和回收管排列在Y轴方向上。另外，本实施方式中，各供给口71A、72A单位时间供给的液体的供给量可以不同。这时，可以使供给口71A与供给口71B的供给量不同，从而使液体层LQ1与液体层LQ2的液体的温度相同或者产生所期望的温度差。另外，可以使供给口71A与供给口71B的供给量不同，从而使液体层LQ1与液体层LQ2的液体流速相同或者产生所期望的速度差。

第4实施方式

下面使用图12说明本发明的曝光装置EX的第4实施方式。本实施方式中，设置了下述液体的温度计测器(传感器)，同时将第1及第2液体供给部作为液体回收装置来使用。如图12所示，曝光装置EX包括：为了计测液体的温度、具有多个在Y轴方向上分离的传感器元件81a～81f的温度传感器81，具有传感器元件82a～82f的温度传感器82。传感器元件81a～81f分别设置在供给管51a～51f中。另外，传感器元件82a～82f分别设置在供给管52a～52f中。

本实施方式的第1液体供给部51、第2液体供给部52分别作为回收基板P上的液体1的液体回收装置发挥作用。即，第1及第2液体供给部51、52能够通过供给口及供给管吸引及回收基板P上的液体1。例如，第1液体供给部51向基板P上供给液体1时，第2液体供给部52作为液体回收装置发挥作用，回收基板P上的液体1。回收的液体1在通过供给管(回收管)52a～52f时，由传感器元件82a～82f计测温度。即，在作为液体回收装置发挥作用的第2液体供给部52中，由设置在沿Y轴方向分离的多个位置上的回收口(供给口)54a～54e回收基板P上的液体1，同时能够由多个传感器元件82a～82f分别计测多个位置上回收的液体1的温度。同样，第2液体供给部52向基板P上供给液体1时，第1液体供给部51作为液体回收装置发挥作用，回收基板P上的液体1。回收的液体1在通过供给管(回收管)51a～51f时，由传感器元件81a～81f计测温度。

下面参照图13所示的流程图说明使用了图12所示的曝光装置EX的浸渍曝光的步骤。首先，将掩模M安装在掩模载物台MST上，同时将基板P安装在基板载物台PST上。接着，控制装置CONT分别驱动液体供给装置50及液体回收装置30，在投影光学系统PL与基板P之间形成浸渍区域AR2。然后用曝光光EL照射掩模M，对基板P进行试曝光(步骤SB1)。由于曝光光EL只照射以Y轴方向为纵向的缝状的投影区域AR1所对应的区域，所以浸渍区域AR2的液体1主要在Y轴方向产生温度分布。这里可以使用与制造器件用的基板不同的测试用基板作为基板P。

例如，为了将基板P向-X方向移动的同时进行浸渍曝光，由第2液体供给部52供给液体时，第1液体供给部51作为液体回收装置发挥作用。因此，基板P上的液体1通过回收管(供给管)51a～51f被回收。分别流过回收管51a～51f的液体的温度由各传感器元件81a～81f计测。各传感器元件81a～81f的温度计测结果输入到控制装置CONT中。控制装置CONT根据排列在Y轴方向上的多个传感器元件81a～81f各自的检测结果求出液体1的Y轴方向上的温度分布(步骤SB2)。这里，作为液体回收装置发挥作用的第1液体供给部51能够回收能够计测到液体的温度的量的液体。

控制装置CONT根据步骤SB2中求出的液体的温度分布，求出与第2液体供给部52连接的各供给口54a～54f所供给的液体的温度的修正量(步骤SB3)，以便通过投影光学系统PL和液体1将所期望的图案的像投影到基板P上，即，使浸渍区域AR2的液体1的Y轴方向上的温度均匀化。

接着，控制装置CONT根据求出的液体的温度的修正量调整各供给口54a～54f供给到基板P上的液体1的温度，同时进行用于制造实际的器件的浸渍曝光(以下称为正式曝光)(步骤SB4)。而且，正式曝光时，第1液体供给部51不作为液体回收部发挥作用(功能被解除)。

另一方面，将基板P向+X方向移动的同时曝光时，第2液体供给部52作为液体回收装置发挥作用，与上述步骤相同，进行试曝光和正式曝光。

而且本实施方式中，作为投影状态的调整方法，在求出液体1的温度分布后(步骤SB2)，调整供给的液体1的温度，使所期望的图案的像投影在基板P上。也可以如上所述，调整液体1单位时间的供给量、调整基板P的位置及姿势、调整投影光学系统PL的像特性等。而且，还可以组合进行这些调整。另外，本实施方式中，根据多个传感器元件81a～81f的检测结果调整各供给口供给的液体的温度，使浸渍区域AR2的液体1的温度均匀，也可以在利用试曝光分析了形成在基板P上的图案后，决定各供给口供给的液体的温度的修正量。这时，可以调整各供给口供给的液体的温度，使浸渍区域AR2的液体1的温度不一致。

第5实施方式

下面使用图14说明本发明的曝光装置EX的第5实施方式。本实施方式中，使用虚设基板求出液体的温度分布。如图14所示，虚设基板DP的表面设置了多个温度传感器90。虚设基板DP的大小和形状与用于制造器件的基板P大致相同，能够设置(能够支撑)在作为支撑基板P且能够移动的可动部件的基板载物台PST上。虚设基板DP能够在基板载物台PST上装卸。即，虚设基板DP上的温度传感器90在基板载物台PST上也能够装卸。

温度传感器90具有设置在虚设基板DP表面上的多个传感器元件91。传感器元件91例如由热电偶构成。

虚设基板DP上设置了与拍射区域SA(参照图6)对应的多个传感器设置区域SC。该传感器设置区域SC的大小(形状)以及设置与器件图案被曝光的拍射区域SA大致相同。本实施方式中，X轴方向及Y轴方向上各3个地方(3×3)合计9个地方的传感器设置区域SC大致设置为矩阵状。

各传感器设置区域SC中设置了多个从平面上看为矩阵状的传感器元件91。本实施方式中，传感器元件91在1个传感器设置区域SC上，X轴、Y轴方向上各5个(5×5)共设置了25个。即，虚设基板DP上的温度传感器90至少具有基板P(虚设基板DP)的在非扫描方向(Y轴方向)上分离的多个传感器元件91。

温度传感器90的传感器元件91的检测部(探头)露出虚设基板DP的表面，能够检测出浸渍区域AR2的液体1的温度。通过由基板载物台PST支撑具有该温度传感器90的虚设基板DP，能够将计测浸渍区域AR2的液体1的温度的温度传感器90移动到投影光学系统PL的像面附近。

另外，设置在包括投影光学系统PL的投影区域AR1的拍射区域SA的传感器元件91，设置在投影光学系统PL的投影区域AR1及其附近。通过在投影区域AR1的非扫描方面(Y轴方向)上设置多个传感器元件91，能够计测投影区域AR1的至少在非扫描方向(Y轴方向)上的温度分布。

另外，各传感器设置区域SC上连接了将传感器元件91(温度传感器90)的温度检测信号发送到控制装置CONT的信号传输线(电缆)93。信号传输线的一端与各传感器设置区域SC的传感器元件91(温度传感器90)连接，另一端与虚设基板DP外部(基板载物台PST外部)的控制装置CONT连接。信号传输线93事先埋设在虚设基板DP内，从虚设基板DP的顶端伸出的信号传输线93与控制装置CONT连接。

另外，设置在虚设基板DP表面的各传感器设置区域SC进行了具有不同光反射率的表面处理。具体来说，在各传感器设置区域SC上涂敷了光反射率不同的材料膜。由此，设置在各传感器设置区域SC上的传感器元件91(温度传感器90)，在通过投影光学系统PL及液体1照射曝光光EL时，在不同的光反射条件下，能够计测液体1的温度。

另外，虚设基板DP上设置了对准标记94，用于将各传感器设置区域SC的传感器设置区域SC与规定位置对准。对准标记94由未图示的对准系统检测出。对准系统根据对准标记94的位置检测结果，求出设置在传感器设置区域SC上的温度传感器90(传感器元件91)所对应的投影光学系统PL的投影区域AR1的位置信息。接着，使用对准标记94使各传感器设置区域SC的传感器元件91与投影光学系统PL的投影区域AR1的位置一致。具体来说，在投影光学系统PL的投影区域AR1内的传感器设置区域SC中，将传感器元件91在非扫描方向(Y轴方向)上设置为矩阵状，即，使多个传感器元件91的Y轴方向排列方向与投影光学系统PL的投影区域AR1的纵向一致，进行位置对准处理。

接着，说明由图14所示的温度传感器90来计测浸渍区域AR2的液体1的温度的步骤。在进行用于制造器件的浸渍曝光处理前，首先将掩模M安装在掩模载物台MST上，同时将具有上述温度传感器90的虚设基板DP安装在基板载物台PST上。接着，控制装置CONT检测出上述对准标记94的位置，求出投影光学系统PL的投影区域AR1与传感器设置区域SC的温度传感器90的位置关系，使投影区域AR1的纵向(Y轴方向)与传感器元件91的Y轴方向的排列方向一致。然后，控制装置CONT分别驱动液体供给装置50以及液体回收装置30在投影光学系统PL与虚设基板DP之间形成浸渍区域AR2，同时用曝光光EL照射掩模M。由于掩模M及投影光学系统PL的曝光光EL照射液体1，使液体1中产生因该曝光光EL的照度分布而产生的温度分布。控制装置CONT的动作与制造器件时一样，将支撑掩模M的掩模载物台MST和支撑虚设基板DP的基板载物台PST向X轴方向扫描移动的同时，使用设置在基板载物台PST上的温度传感器90来计测浸渍区域AR2的液体1的温度分布。拍射区域SA(投影区域AR1)的Y轴方向的温度分布以及掩模M的Y轴方向的图案分布，根据Y轴方向上排列的各传感器元件91的检测结果来计测。另一方面，拍射区域SA的X轴方向的温度分布以及掩模M的X轴方向的图案分布，根据相对投影区域AR1向X轴方向扫描移动的、传感器设置区域SC中设置在X轴方向上的多个传感器元件91的各检测结果来计测。由此，能够计测1个拍射区域SA的XY方向上的液体1的温度分布。

这时，控制装置CONT计测设置在虚设基板DP上的多个传感器设置区域SC上的温度分布。由于传感器设置区域SC的光反射率各不相同，例如，制造器件时使用光反射率(具体来说是光刻胶的种类)不同的基板P时，能够计测与各基板P对应的光反射条件中的液体的温度分布信息。

控制装置CONT根据设置在虚设基板DP上的温度传感器90所计测的液体1的温度信息(温度分布信息)，能够进行上述各种动作，通过投影光学系统PL和液体1使所期望的图案的像投影到基板P上。例如，求出修正成像特性控制装置3的驱动的修正量，求出修正扫描曝光时基板载物台PST的移动(姿势)的修正量。另外，如上述第2实施方式，为了使浸渍区域AR2的液体1的温度均匀，求出修正各供给口54a～54f(53a～53f)(参照图10)供给的液体的温度的修正量。这些求出的修正量存储在存储装置MRY中。

在控制装置CONT求出上述修正量的时候，虚设基板DP从基板载物台PST上卸载的同时，用于制造器件的基板P安装到基板载物台PST上。然后，控制装置CONT根据求出的修正量，调整为了形成浸渍区域AR2而供给的液体1的温度、投影光学系统PL的像特性或者基板载物台PST的移动(姿势)，通过以上调整，可以调整通过投影光学系统PL与液体1形成的像面与基板P表面的位置关系，同时对基板P进行浸渍扫描曝光。

图15为具有温度传感器90的虚设基板DP的其他实施例。图15中，虚设基板DP上设置了存储温度传感器90的温度检测信号的存储元件95。具体来说，存储元件95设置在虚设基板DP上。

使用图15所示的虚设基板DP来检测浸渍区域AR2的液体1的温度时，虚设基板DP在保持在基板载物台PST的状态下，检测出浸渍区域AR2的液体1的温度，将检测结果存储在存储元件95中。然后，进行试曝光后，将虚设基板DP从基板载物台PST上卸载，抽出(读出)存储在存储元件95中的温度检测结果。控制装置CONT在进行用于制造器件的浸渍曝光处理时，根据抽出的液体的温度信息，与上述实施方式一样，求出用于调整投影光学系统PL的像特性的修正量，或者求出用于调整形成浸渍区域AR2的液体1的温度的修正量。存储元件95能够装卸地设置在虚设基板DP上，检测出液体1的温度后，可以将存储元件95从虚拟基板DP上卸下来，抽出存储在存储元件95中的液体的温度的检测结果。

如上述说明，通过在能够移动的基板载物台PST上设置具有温度传感器90的基板，能够相对于曝光光EL进行扫描移动的同时计测液体的温度，所以能够计测用于制造器件的拍射区域SA所对应的浸渍区域AR2的液体的温度分布。另外，通过在与用于制造器件的基板P形状大致相同的虚拟基板DP上设置温度传感器90，能够在投影光学系统PL与虚设基板DP间较好地形成浸渍区域AR2的状态下，即与制造器件的浸渍曝光条件大致相同的条件下计测温度。而且，根据该计测结果，能够以高精确度调整浸渍曝光时液体1的温度。

另外，浸渍区域AR2的温度分布，如上所述，主要由曝光光EL的照射引起。但是也会由于曝光装置周围(浸渍区域周围)的温度环境引起。这时，如本实施方式那样，通过由温度传感器90直接计测液体的温度，即使曝光装置周围的温度环境变化，也能够以高精确度计测浸渍区域AR2的液体的温度分布。

而且，本实施方式中，检测浸渍区域AR2的液体1温度的温度传感器90，以能够装卸在基板载物台PST的方式设置在虚设基板DP上，也可以直接设置在基板载物台PST的规定位置上。还可以以能够装卸在基板载物台PST的规定位置上的方式设置。或者能够移动地设置在基板载物台PST上规定的区域内。或者在投影光学系统PL顶端部的光学元件2附近设置检测浸渍区域AR2的液体的温度的温度传感器。另外，上述各实施方式中，主要为了调整投影状态而调整各供给口供给的液体的温度，也可以因为其他目的调整各供给口供给的液体的温度。例如，可以为了使基板P达到所期望的温度分布来调整各供给口供给的液体的温度。

如上所述，上述实施方式中的液体1使用了纯水。由于纯水有以下优点：在半导体制造工厂等能够容易大量得到，同时对基板P上的光刻胶和光学元件(透镜)等没有负面影响。另外，纯水不污染环境，同时由于杂质含量极低，所以还有清洁基板P表面及投影光学系统PL顶端部上设置的光学元件的表面的作用。

而且，对于波长为193nm左右的曝光光EL，纯水(水)的折射率n为1.44左右，使用ArF准分子激光(波长193nm)作为曝光光EL的光源时，波长在基板P上缩短为1/n，即134nm左右，从而能够得到高分辨率。而且，由于聚焦深度与空气中相比，扩大到n倍左右，即扩大到1.44倍左右，在最好保证聚焦深度与空气中相同时，能够增加投影光学系统PL的数值孔径，这一点还能提高分辨率。

本实施方式中，投影光学系统PL的顶端设置了光学元件2，通过该透镜，能够调整投影光学系统PL的光学特性，如像差(球面像差、彗形像差)。而且，安装在投影光学系统PL顶端的光学元件可以是用于调整投影光学系统PL的光学特性的光学板，或者是能够穿透曝光光EL的平行平面板。与液体1接触的光学元件使用比透镜便宜的平行平面板，在曝光装置EX的搬运、组装、调整时，即使在该平行平面板上涂抹降低基板P上曝光光EL的照度及照度分布的均匀性的物质(例如硅类有机物等)，只要在供给液体1之前交换该平行平面板就行，交换成本低于与液体1接触的光学元件是透镜的情况。即，因曝光光EL的照射，因光刻胶中产生的飞散粒子或因液体1中杂质的粘附等引起与液体1接触的光学元件的表面被污染，因此需要定期交换光学元件，但光学元件使用便宜的平行平面板时，与透镜相比，交换部件的成本低且能够缩短交换所需要的时间，能够抑制维修成本(运行成本)的上升和生产率的降低。

而且，由液体1的流动产生的投影光学系统PL顶端的光学元件与基板P之间的压力大时，可以使该光学元件不能交换，并由此压力固定光学元件，使其不能活动。

本实施方式中，投影光学系统PL与基板P表面之间充满了液体1，也可以在基板P表面设置了由平行平面板构成的盖玻璃的状态下充满液体1。

而且本实施方式中的液体1是水，但也可以是其他液体。例如，曝光光EL的光源是F₂激光时，由于该F₂激光不穿透水，所以可以使用能够穿透F₂激光的如氟类油等氟类液体作为液体1。另外，液体1还可以使用曝光光EL能够透过且折射率尽可能高、对涂抹在投影光学系统PL和基板P表面上的光刻胶稳定的物质(如雪松油)。这时，根据使用的液体1的极性进行表面处理。

而且，上述各实施方式的基板P不仅适用于用于制造半导体器件的半导体晶片、还适用于用于显示器器件的玻璃基板、用于薄膜磁头的陶瓷晶片或者曝光装置中使用的掩模或者中间掩模的原版(合成石英、硅晶片)等。

曝光装置EX除了同步移动掩模M和基板P、使掩模M的图案扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(扫描分档器)，还可以适用于步进重复方式的投影曝光装置(分档器)，即，在掩模M和基板P静止的状态下使掩模M的图案一并曝光，依次步进移动基板P的步进重复方式的投影曝光装置。另外，本发明还适用于步进重叠方式的曝光装置，即，在基板P上重叠转印至少2个图案中的一部分的曝光装置。

另外，本发明还可以适用于双载物台型曝光装置。双载物台型曝光装置的结构及曝光动作例如特开平10-163099号、特开平10-214783号(与美国专利6,341,007、6,400,441、6,549,269及6,590,634对应)、特表2000-505958号(与美国专利5,969,441对应)或美国专利6,208,407所公开的内容，在国际申请中指定或选择的国家的法律允许的条件下，引用了这些公开内容作为本文的一部分。

曝光装置EX的种类不限定于在基板P上使半导体元件图案曝光的、用于制造半导体元件的曝光装置，还适用于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置和用于制造薄膜磁头、摄像元件(CCD)或中间掩模、掩模等的曝光装置。

基板载物台PST和掩模载物台MST使用线性电动机时，可以使用利用了空气轴的空气上浮型或使用了洛伦兹力或电抗力的磁浮型。另外，各载物台PST、MST可以是沿着导轨移动的类型，也可以是不设置导轨的类型。载物台使用线性电动机的例子，在国际申请中指定或选择的国家的法律允许的情况下，引用美国专利5,623,853及5,528,118作为本文的一部分。

各载物台PST、MST的驱动装置，可以使用平面电动机，该平面电动机中，使二维设置磁石的磁石单元和二维设置线圈的电枢单元相对，由电磁力来驱动各载物台PST、MST。这时，磁石单元或电枢单元中的一个与载物台PST、MST连接，另一个可以设置在载物台PST、MST的移动面侧。

为了不让由基板载物台PST的移动产生的反作用力传到投影光学系统PL上，可以使用壳体部件使其机械地传到地上(大地)。此反作用力的处理方法，在美国专利5,528,118(特开平8-166475号公报)中有详细说明，在国际申请中指定或选择的国家的法律允许的情况下，引用其作为本文的一部分。

为了不让由掩模载物台MST的移动产生的反作用力传到投影光学系统PL上，可以使用壳体部件使其机械地传到地上(大地)。此反作用力的处理方法，在美国专利5,874,820(特开平8-330224号公报)中有详细说明，在国际申请中指定或选择的国家的法律允许的情况下，引用其作为本文的一部分。

如上所述，本实施方式的曝光装置EX，是通过组装包含本专利要求列举的各结构要素的各种子系统、以确保规定的机械精确度、电精确度、光学精确度来制造的。为了确保这些精确度，在组装前后，各种光学系统要进行达到光学精确度的调整，各种机械系统要进行达到机械精确度的调整，各种电系统要进行达到电精确度的调整。由各种子系统组装曝光装置的过程包括各种子系统相互的机械连接、电路的配线连接、气压线路的配管连接等。由各种子系统组装成曝光装置之前，要先组装各子系统。由各种子系统组装成曝光装置的过程结束后，进行综合调整，确保曝光装置整体的各种精确度。而且，最好在管理温度及干净度的净化室中制造曝光装置。

半导体器件等的微型器件，如图16所示，经过以下步骤来制造：设计微型器件的功能·性能的步骤201，根据该设计步骤制作掩模(中间掩模)的步骤202，制造作为器件的基底的基板的步骤203，由上述实施方式的曝光装置EX将掩模图案在基板上曝光的曝光处理步骤204，器件组装步骤(包括划片工序、键合工序和封装工序)205，检查步骤206等。

产业上的利用可能性

根据本发明，即使由曝光光的分布或图案的分布引起形成浸渍区域的液体的温度分布，通过根据曝光光的分布或者图案分布来调整图案的像的投影状态，能够以所期望的状态将图案转印到基板上。由此，能够制造高性能的器件。另外，通过由设置在投影光学系统像面附近的温度传感器直接计测形成浸渍区域的液体的温度，能够根据此计测结果将形成浸渍区域的液体调整到所期望的温度的状态，所以能够以所期望的状态将图案转印到基板上。

Claims

1.一种曝光装置，经过液体将规定的图案的像投影在基板上从而对基板进行曝光，其特征在于，具有：

投影光学系统，用于将上述图案的像投影到基板上，

液体供给机构，为了在上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间形成液浸区域，向上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间供给液体，

液体回收机构，回收上述投影光学系统和上述基板之间的液体，以及

温度传感器，能够移动地设置在上述投影光学系统的像面附近，用于计测在上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间形成上述液浸区域的液体的温度，

上述液体供给机构从多个位置分别供给温度不同的液体。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还具有支撑上述温度传感器的可动部件。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，上述温度传感器相对于上述可动部件能够装卸。

4.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，上述可动部件为支撑上述基板且能够移动的基板载物台。

5.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述液体供给机构根据上述温度传感器的计测结果来调整供给到上述基板上的液体的温度。

6.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述基板在向规定方向移动的同时被曝光，上述温度传感器具有相互分离地设置在垂直于上述规定方向的方向上的多个传感器元件。

7.一种曝光装置，经过液体将规定的图案的像投影在基板上从而对基板进行曝光，上述基板在向规定方向移动的同时被曝光，其特征在于，具有：

投影光学系统，将上述图案的像投影到基板上，

液体供给机构，为了在上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间形成液浸区域，向上述投影光学系统和上述基板之间供给液体，

液体回收机构，回收上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间的液体，

基板载物台，用于在曝光中移动上述基板，以及

温度传感器，具有多个为了计测在上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间形成上述液浸区域的液体的温度而相互分离地设置在垂直于上述规定方向的方向上的传感器元件，

上述液体供给机构从多个位置分别供给温度不同的液体。

8.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，上述多个传感器元件设置在上述投影光学系统的投影区域附近。

9.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，上述液体回收机构在垂直于上述规定方向的方向上相互分离的多个位置处回收上述基板上的液体，上述多个传感器元件分别计测在上述多个位置处回收的液体的温度。

10.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，上述液体供给机构根据上述温度传感器的计测结果来调整供给到上述基板上的液体的温度。

11.根据权利要求1或7所述的曝光装置，其特征在于，还具有调整单元，该调整单元根据使用上述温度传感器所计测到的液体的温度信息来调整图案的像的投影状态，以便经过上述投影光学系统和上述液体将所期望的图案的像投影到上述基板上。

12.根据权利要求11所述的曝光装置，其特征在于，上述调整单元调整经过上述投影光学系统和上述液体形成的像面与上述基板表面的位置关系。

13.根据权利要求11所述的曝光装置，其特征在于，上述调整单元根据上述温度传感器的计测结果来调整由上述液体供给机构供给的液体的温度。

14.根据权利要求1或7所述的曝光装置，其特征在于，上述液体供给机构从在垂直于上述规定方向的方向上相互分离的多个位置处分别供给温度不同的液体。

15.一种曝光装置，在将图案的像投影在基板上的投影光学系统与基板之间形成浸渍区域，其特征在于，具有：

液体供给机构，为了形成上述浸渍区域，能够从多个位置分别供给温度不同的液体。

16.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述基板在向规定方向移动的同时被曝光，上述液体供给机构从在垂直于上述规定方向的方向上互相分离的多个位置分别供给温度不同的液体。

17.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述多个位置在垂直于上述基板表面的方向上互相分离。

18.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述多个位置包括在上述投影光学系统与上述基板之间上述基板侧的位置和上述投影光学系统侧的位置。

19.根据权利要求18所述的曝光装置，其特征在于，供给到上述基板侧的位置的上述液体的温度低于供给到上述投影光学系统侧的位置的上述液体的温度。

20.根据权利要求17所述的曝光装置，其特征在于，从离上述基板表面近的位置供给的液体的温度低于从离上述表面更远的位置供给的液体的温度。

21.一种曝光装置，经过液体将图案的像投影在基板上使基板曝光，其特征在于，具有：

投影光学系统，将上述图案的像投影到基板上，

液体回收机构，用于从上述投影光学系统和上述基板之间回收上述液体，以及

温度传感器，用于在从上述液体供给机构向上述投影光学系统下方供给上述液体的期间，计测由上述液体回收机构所回收的液体的温度，

上述液体供给机构从多个位置分别供给温度不同的液体。

22.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，根据上述温度传感器的计测结果来调整由上述液体供给机构供给的液体的温度。

23.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，还具有调整单元，该调整单元根据上述温度传感器的计测结果来调整上述图案的像的投影状态。

24.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，上述温度传感器设置在上述液体回收机构的回收管内。

25.一种曝光方法，利用经过光学部件和液体的曝光光对基板进行曝光，其特征在于，包括以下步骤：

对上述光学部件与上述基板之间供给温度互相不同的液体，

经过所供给的液体对上述基板进行曝光。

26.根据权利要求25所述的曝光方法，其特征在于，上述温度互相不同的液体从不同的位置分别被供给。

27.根据权利要求26所述的曝光方法，其特征在于，上述不同的位置包括在上述基板和上述光学部件之间上述基板侧的位置和上述光学部件侧的位置。

28.根据权利要求26所述的曝光方法，其特征在于，

上述基板在向规定方向移动的同时被曝光；

上述不同的位置包括在垂直于上述规定方向的方向上互相分离的位置。

29.根据权利要求25～28中的任一项所述的曝光方法，其特征在于，根据对上述基板进行曝光的曝光条件来调整上述液体的温度。

30.一种曝光装置，利用经过液体的曝光光对基板进行曝光，其特征在于，具有：

投影光学系统，将图案的像投影在器件制造用基板上，

液体供给机构，为了在上述投影光学系统和上述器件制造用基板上的一部分之间形成液浸区域，向上述投影光学系统和上述器件制造用基板之间供给液体，

液体回收机构，回收上述投影光学系统和上述器件制造用基板之间的液体，

温度传感器，在具有与器件制造用基板对应的形状的虚设基板的表面设置多个传感器元件而计测在上述投影光学系统和上述基板上的一部分之间形成上述液浸区域的上述液体的温度分布，以及

在支撑上述器件制造用基板的支撑部上能够支撑上述温度传感器，使支撑于上述支撑部的上述温度传感器位于上述投影光学系统下方而使其与上述液体接触的基板载物台，

上述液体供给机构从多个位置分别供给温度不同的液体。

31.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于，上述虚设基板具有配置成矩阵状的传感器配置区域，上述传感器元件配置在上述传感器配置区域中。

32.根据权利要求31所述的曝光装置，其特征在于，上述传感器配置区域具有与利用上述曝光光而曝光的上述器件制造用基板的曝光区域对应的大小。

33.根据权利要求31或32所述的曝光装置，其特征在于，上述虚设基板具有用于将上述传感器配置区域定位在规定位置的对准标记。

34.一种曝光装置，利用经过光学部件以及液体的曝光光对基板进行曝光，其特征在于，具有：

将不同温度的液体供给到上述基板上的液体供给装置。

35.根据权利要求34所述的曝光装置，其特征在于，

上述基板在向规定方向移动的同时被曝光；

上述液体供给装置从在垂直于上述规定方向的方向上互相分离的多个位置分别供给温度不同的液体。

36.根据权利要求34所述的曝光装置，其特征在于，上述液体供给装置从在上述基板和上述光学部件之间上述基板侧的位置和上述光学部件侧的位置分别供给温度不同的液体。

37.根据权利要求36所述的曝光装置，其特征在于，从上述基板侧的位置供给的上述液体的温度低于从上述光学部件侧供给的液体的温度。

38.一种器件制造方法，使用权利要求25所述的曝光方法。

39.一种器件制造方法，使用权利要求1、7、15、21、30、34中的任一项所述的曝光装置。