JP2005252247A - Exposure device, exposure method, and method of fabricating the device - Google Patents

Exposure device, exposure method, and method of fabricating the device Download PDF

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JP2005252247A JP2005027377A JP2005027377A JP2005252247A JP 2005252247 A JP2005252247 A JP 2005252247A JP 2005027377 A JP2005027377 A JP 2005027377A JP 2005027377 A JP2005027377 A JP 2005027377A JP 2005252247 A JP2005252247 A JP 2005252247A
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株式会社ニコン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device capable of well performing an exposure process and a measurement process through liquid. <P>SOLUTION: An exposure device EX exposes a substrate P by irradiating the substrate through liquid LQ with exposure light EL. The exposure device EX has a substrate holder PH for holding the substrate P, a substrate stage PST movable with the substrate P held on the substrate holder PH, and a temperature regulation system 60 for regulating the temperature of the substrate holder PH. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体を介して基板上に露光光を照射して基板を露光する露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法に関するものである。 The present invention, through the liquid by radiating an exposure light beam onto the substrate exposure apparatus which exposes a substrate, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、所謂フォトリソグラフィの手法により製造される。 Semiconductor devices and liquid crystal display devices, to transfer a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate, is produced by a technique so-called photolithography. このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。 An exposure apparatus used in this photolithographic process, and a substrate stage that supports the mask stage and the substrate supporting the mask, the pattern of the mask through a projection optical system while moving the mask stage and the substrate stage sequentially it is transferred onto the substrate. 近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。 Recently for higher resolution of the projection optical system in order to cope with higher integration of the device pattern it is desired. 投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。 Resolution of the projection optical system, as the exposure wavelength to be used is shorter, the higher the larger the numerical aperture of the projection optical system. そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。 Therefore, the exposure wavelength used in exposure apparatuses has shortened year by year wavelength has increased numerical aperture of projection optical systems. そして、現在主流の露光波長はKrFエキシマレーザの248nmであるが、更に短波長のArFエキシマレーザの193nmも実用化されつつある。 The mainstream exposure wavelength currently is a 248nm from a KrF excimer laser, it is being put to practical use yet ArF excimer laser of short wavelength 193 nm. また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度(DOF)も重要となる。 Further, when exposure is performed, similarly to the resolution depth of focus (DOF) is also important. 解像度R、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。 The resolution R, and the depth of focus δ are represented by the following expressions.

R=k ・λ/NA … (1) R = k 1 · λ / NA ... (1)
δ=±k ・λ/NA … (2) δ = ± k 2 · λ / NA 2 ... (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k 、k はプロセス係数である。 Here, lambda is the exposure wavelength, NA is the numerical aperture of the projection optical system, k 1, k 2 represent the process coefficients. (1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。 (1) and (2), in order to enhance the resolution R, then shorten the exposure wavelength lambda, and the numerical aperture NA is increased, it can be seen that the depth of focus δ becomes narrower.

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。 If the depth of focus δ is too narrowed, it is difficult to match the substrate surface with respect to the image plane of the projection optical system, the focus margin during the exposure operation may be insufficient. そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献1に開示されている液浸法が提案されている。 Therefore, by substantially shortening the exposure wavelength and a method of widening the depth of focus, for example, immersion method disclosed in Patent Document 1 it has been proposed. この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の1/n(nは液体の屈折率で通常1.2〜1.6程度)になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約n倍に拡大するというものである。 This liquid immersion method forms an immersion area between the lower surface and the substrate surface of the projection optical system is filled with liquid such as water or an organic solvent, 1 / n of the wavelength of the exposure light in the liquid in the air (n is usually about 1.2 to 1.6 in the refractive index of the liquid) as well as improving the resolution as well be a, is that the depth of focus is magnified about n times.
国際公開第99/49504号パンフレット International Publication No. WO 99/49504

ところで、液浸露光装置においては、基板の位置情報等を計測するとき、液体に検出光を照射し、その液体を介した検出光に基づいて計測する構成が考えられる。 Meanwhile, in an immersion exposure apparatus, when measuring the positional information of the substrate or the like, and the detection light to the liquid, configuration is conceivable to measure on the basis of the detection light through the liquid. その場合、温度変化等に起因して液体の屈折率が変化すると、検出光の光路が変動するなどして計測精度が劣化する。 In that case, the refractive index of the liquid due to temperature change or the like is changed, the measurement accuracy and the like the optical path of the detection light is changed to deteriorate. 同様に、温度変化等に起因して液体の屈折率が変化すると、液体を介した像特性(像の形成状態)が変動するなどして露光精度が劣化する。 Similarly, when the refractive index of the liquid due to temperature change or the like is changed, and to exposure accuracy image characteristics through the liquid (formation state of the image) varies to deteriorate.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液体を介した露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, liquid exposure process and measurement process exposure apparatus which can satisfactorily perform through, and an object to provide a device manufacturing method.

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図1〜図16に対応付けした以下の構成を採用している。 To solve the above problems, the present invention adopts the following constructions corresponding to Figs. 1 to 16 as illustrated in embodiments. 但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 However, parenthesized reference numerals affixed to respective elements merely exemplify the elements by way of example and are not intended to limit the respective elements.

本発明の露光装置(EX)は、液体(LQ)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、基板(P)を保持する基板保持部材(PH)を有し、該基板保持部材(PH)に基板(P)を保持して移動可能な基板ステージ(PST)と、基板保持部材(PH)の温度調整を行う温調システム(60)とを備えたことを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) is held liquid by irradiating exposure light (EL) onto the substrate (P) through the (LQ), the exposure apparatus that exposes a substrate (P), the substrate (P) to have a substrate holding member (PH), movable substrate stage holding the substrate (P) on the substrate holding member (PH) and (PST), temperature control for adjusting the temperature of the substrate holding member (PH) characterized by comprising a system (60).

本発明によれば、基板を保持する基板保持部材を温調システムを使って温度調整することで、その基板保持部材に保持されている基板を所望の温度に調整することができる。 According to the present invention, the substrate holding member for holding the substrate by temperature adjustment using temperature control system, it is possible to adjust the substrate held by the substrate holding member at a desired temperature. したがって、基板に接触している液体の温度変化が抑えられ、液体を所望の温度状態に維持することができる。 Accordingly, the temperature change of the liquid in contact with the substrate is suppressed, it is possible to maintain the liquid at a desired temperature state. それゆえ、例えば液体に検出光を照射し、その液体を介した検出光に基づいて計測処理を行う構成であっても、良好な計測精度を維持することができる。 Thus, for example, liquid was irradiated with detection light, be configured to perform measurement processing on the basis of the detection light through the liquid, it is possible to maintain a good measurement accuracy. また、所望の温度状態の液体を介して基板上に露光光を照射することができるので、良好な露光精度を維持することができる。 Further, it is possible to irradiate the exposure light onto the substrate through a liquid of the desired temperature state, it is possible to maintain a good exposure accuracy.

また本発明の露光装置(EX)は、液体(LQ)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、液体(LQ)と接触した状態で露光光(EL)が通過する光学部材(2、401、501など)の温度調整を行う温調システム(60)を備えたことを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) via a liquid (LQ) by irradiating exposure light (EL) onto the substrate (P), an exposure apparatus that exposes a substrate (P), and the liquid (LQ) characterized by comprising a temperature control system for the temperature adjustment of the exposure light in a contact state (such as 2,401,501) optical members (EL) passes (60).

本発明によれば、液体と接触した状態で露光光が通過する光学部材を温調システムを使って温度調整することで、その光学部材に接触している液体の温度変化が抑えられ、液体を所望の温度状態に維持することができる。 According to the present invention, by adjusting the temperature with the temperature control system an optical member through which the exposure light in a state of contact with the liquid, its temperature change of the liquid in contact with the optical member is suppressed, the liquid it can be maintained at the desired temperature state. したがって、例えば液体を介して基板上に露光光を照射して基板を露光するときの露光精度や、液体及び光学部材を介した露光光に関する計測精度を良好な状態に維持することができる。 Therefore, it is possible to maintain for example, exposure accuracy when exposing a substrate by radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the measurement accuracy regarding the exposure light through the liquid and the optical member in good condition.

ここで、液体と接触した状態で露光光が通過する光学部材としては、例えばパターン像を投影する投影光学系を備えている場合には、投影光学系と基板との間に液体を満たした状態における投影光学系の像面側先端部の光学部材が挙げられる。 Here, the state as an optical member through which the exposure light passes in contact with liquid, for example, when provided with a projection optical system for projecting a pattern image, filled with liquid between the projection optical system and the substrate It includes an optical member on the image plane side end portion of the projection optical system in. また、例えばパターン像を投影する投影光学系、及びその投影光学系の像面側に配置される計測用センサを備えている場合には、投影光学系とその像面側に配置された計測用センサとの間に液体を満たした状態における投影光学系の像面側先端部の光学部材及び計測用センサを構成する各種光学部材のうち液体に接触する光学部材(上板)などが挙げられる。 Further, for example, a projection optical system for projecting a pattern image, and if provided with a measuring sensor arranged on the image plane side of the projection optical system, for measurement, which is disposed in the projection optical system and its image plane side such as an optical member (upper plate) and the like in contact with the liquid of the various optical members constituting the optical member and the measuring sensor on the image plane side end portion of the projection optical system in a state filled with liquid between the sensors.

また本発明の露光装置(EX)は、液体(LQ)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、基板(P)を保持して移動可能であって、基板(P)の周囲に平坦部(51、301A、401A、501Aなど)を形成する部材(50、300、401、501など)を有する基板ステージ(PST)と、平坦部(51、301A、401A、501Aなど)を形成する部材(50、300、401、501など)の温度調整を行う温調システム(60)とを備えたことを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) via a liquid (LQ) by irradiating exposure light (EL) onto the substrate (P), an exposure apparatus that exposes a substrate (P), the substrate (P) movable while holding the flat portion around the substrate (P) (51,301A, 401A, 501A, etc.) (such as 50,300,401,501) members forming a substrate stage (PST) which has a , characterized by comprising a flat portion (51,301A, 401A, 501A, etc.) and the temperature control system for performing temperature adjustment (60) of the member (such as 50,300,401,501) for forming the.

本発明によれば、基板の周囲に平坦部を形成する部材を温調システムを使って温度調整することで、その平坦部に接触している液体の温度変化が抑えられ、液体を所望の温度状態に維持することができる。 According to the present invention, a member for forming a flat portion around the substrate using a temperature control system by adjusting the temperature, the temperature change of the liquid in contact with the flat portion is suppressed, the liquid desired temperature it can be maintained in the state.

ここで、基板の周囲に平坦部を形成する部材としては、基板ステージの上面のうち少なくとも一部の上面を形成する部材であって、例えば基板を囲むように設けられた部材や、マスクや基板をアライメントするときに使われる基準部材の上面、あるいは投影光学系の像面側に配置された計測用センサのうち液体に接触する部材(上板)などが挙げられる。 Here, the member forming the flat portion around the substrate, a member forming at least a portion of the upper surface of the upper surface of the substrate stage, member and which is provided for example to surround the substrate, the mask and the substrate upper surface of the reference member to be used at the time of alignment, or a member that contacts the liquid of the measuring sensor arranged on the image plane side of the projection optical system (upper plate) can be mentioned a.

また本発明の露光装置(EX)は、液体(LQ)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、基板(P)を保持する基板保持部材(PH1)を有し、該基板保持部材(PH1)に基板(P)を保持して移動可能な第1基板ステージ(PST1)と、基板(P)を保持する基板保持部材(PH2)を有し、該基板保持部材(PH2)に基板(P)を保持して移動可能な第2基板ステージ(PST2)と、一方のステージ(PST1又はPST2)に保持された基板(P)の計測を行う計測ステーション(ST1)と、他方のステージ(PST2又はPST1)に保持された基板(P)の露光を行う露光ステーション(ST2)と、第1基板ステージ(PST1)と第2基板ステージ(PST2 The exposure apparatus of the present invention (EX) via a liquid (LQ) by irradiating exposure light (EL) onto the substrate (P), an exposure apparatus that exposes a substrate (P), the substrate (P) It has a holding to the substrate holding member (PH1), a substrate holding member for holding a substrate first substrate stage which is movable while holding the (P) (PST1) to the substrate holding member (PH1), a substrate (P) (PH2) has a substrate (P) a second substrate stage which is movable while holding the (PST2) to the substrate holding member (PH2), a substrate held on one stage (PST1 or PST2) (P ) and measuring station for performing measurements (ST1), the other stage (PST2 or PST1) to held the exposure station for exposing the substrate (P) and (ST2), the first substrate stage and (PST1) a second substrate stage (PST2 とのそれぞれに設けられ、計測ステーション(ST1)で基板保持部材(PH1、PH2)の温度調整を行う温調システム(60)とを備えたことを特徴とする。 Provided in each of the, and further comprising a temperature control and a system (60) for adjusting the temperature of the substrate holding member in the measuring station (ST1) (PH1, PH2).

本発明によれば、第1基板ステージ及び第2基板ステージを有する所謂ツインステージ型露光装置において、基板に関する計測処理を行う計測ステーションで基板を保持する基板保持部材を温調システムを使って温度調整することで、その基板保持部材に保持されている基板を所望の温度に調整することができる。 According to the present invention, the so-called twin-stage type exposure apparatus having a first substrate stage and the second substrate stage, the temperature adjustment using temperature control system of the substrate holding member for holding the substrate in the measuring station to perform measurement processing to a substrate doing, it is possible to adjust the substrate held by the substrate holding member at a desired temperature.

したがって、露光ステーションで基板上に液体が供給された場合にも、基板の温度変化や熱変形が防止され、その基板と接触する液体の温度変化も抑制することができ、良好な露光精度を維持することできる。 Therefore, even when the liquid is supplied onto the substrate at the exposure station, the temperature change and the thermal deformation of the substrate is prevented, the temperature change of the liquid in contact with the substrate can also be suppressed, maintaining good exposure accuracy able to.

また本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して基板(P)上に露光光を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、液体(LQ)を供給する液体供給機構(10)と、液体供給機構(10)から供給された液体(LQ)と接触する物体(P,2,50,300,401,501など)の温度を計測する温度センサ(80,82,83,84)とを備え、液体供給機構(10)は、温度センサ(80,82,83,84)の計測結果に基づいて、供給される液体の温度を調整することを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention (EX) radiates the exposure light onto the substrate (P) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ), the exposure apparatus that exposes a substrate (P), and the liquid (LQ) liquid supply mechanism for supplying (10), an object in contact with the supplied liquid (LQ) from the liquid supply mechanism (10) (P, etc. 2,50,300,401,501) the temperature of the and a temperature sensor (80,82,83,84) for measuring the liquid supply mechanism (10) is based on the measurement result of the temperature sensor (80,82,83,84), the temperature of the liquid supplied and adjusting.

本発明によれば、液体と接触する基板などの物体の温度を測定し、その測定結果に基づいて供給される液体の温度を調整するようにしているので、その物体の温度変化を抑制できるばかりでなく、その物体上に供給される液体の温度変化も抑えられ、液体の温度を所望状態に維持することができる。 According to the present invention, the temperature of an object, such as a substrate in contact with the liquid was measured, since to adjust the temperature of the liquid supplied on the basis of the measurement result, it is possible to suppress the temperature change of the object just not, the temperature change of the liquid supplied onto the object is also suppressed, it is possible to maintain the temperature of the liquid in a desired state. したがって、良好な計測精度や露光精度を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain good measurement accuracy and the exposure accuracy. なお、液体と接触する物体の温度計測は、その物体の温度を直接計測する場合だけでなく、液体と接触する物体の温度とほぼ同一温度とみなせる物体の温度、あるいは液体と接触する物体の温度が予測、推定可能な物体の温度を計測する場合も含む。 The temperature measurement of the object in contact with the liquid, the temperature of the object in contact with the temperature of the object not only directly measuring the temperature of the object substantially regarded as the same temperature as the temperature of the object in contact with the liquid, or a liquid There prediction, including a case of measuring the temperature of the estimable object.

本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置(EX)を用いることを特徴とする。 A device manufacturing method of the present invention is characterized by using the exposure device described above (EX). 本発明によれば、液体を介した露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光装置を使って、所望の性能を発揮するデバイスを製造することができる。 According to the present invention, using an exposure apparatus which can satisfactorily perform the exposure process and measurement process through the liquid, it is possible to produce the device which exhibits desired performance.

本発明の露光方法は、投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光方法において、基板(P)の露光を開始する前に、基板(P)の温度を液体(LQ)の温度に基づいて調整することを特徴とする。 The exposure method of the present invention, by irradiating the exposure light (EL) via the projection optical system and (PL) and the liquid (LQ) on the substrate (P), an exposure method for exposing a substrate (P), the substrate before starting exposure of the (P), the temperature of the substrate (P) and adjusting based on the temperature of the liquid (LQ).

本発明によれば、液体の温度に基づいて基板の温度を調整することで、基板と液体とが接触したとき、液体の温度が所望温度に対して変化したり温度分布が生じることを防止することができる。 According to the present invention, by adjusting the temperature of the substrate based on the temperature of the liquid, when the substrate and the liquid are in contact, the temperature of the liquid is prevented from changing or temperature distribution with respect to the desired temperature occurs be able to. したがって、例えば基板に接触している液体も所望の温度に維持することができる。 Therefore, it is possible to maintain a desired temperature liquid in contact for example the substrate. したがって、液体に検出光を照射し、その液体を介した検出光に基づいて計測処理を行う構成であっても、良好な計測精度を維持することができる。 Therefore, the liquid was irradiated with detection light, be configured to perform measurement processing on the basis of the detection light through the liquid, it is possible to maintain a good measurement accuracy. また、所望の温度状態の液体を介して基板上に露光光を照射することができるので、良好な露光精度を維持することができる。 Further, it is possible to irradiate the exposure light onto the substrate through a liquid of the desired temperature state, it is possible to maintain a good exposure accuracy. また液体と接触したときの基板の温度変化や熱変形も防止することができ、良好な位置合わせ精度や重ね合わせ精度を維持したまま高精度の露光が可能となる。 The temperature change and the thermal deformation of the substrate when in contact with the liquid can also be prevented, the exposure precision can be achieved while maintaining good alignment accuracy and overlay accuracy.

本発明の第7の態様に従えば、液体(LQ)を介して基板(P)を露光する方法であって:前記基板を含む、液体が接触する物体(P,2,50,300,401,501など)の温度を予定温度に基づいて調整することと:前記予定温度の液体を介して基板を露光することとを含む露光方法が提供される。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for exposing a substrate (P) through a liquid (LQ): comprising said substrate, contacting the liquid object (P, 2,50,300,401 , and it can be adjusted based on the predetermined temperature the temperature of 501 etc.): exposure method comprising the method comprising exposing a substrate through a liquid in the predetermined temperature is provided.

この露光方法では、液浸露光が行われるときの液体の温度(予定温度)に基づいて前記物体の温度が調整されるために、液体が物体と接触することによる液体の温度や屈折率等の結像特性に影響する因子の変動が防止される。 In this exposure method, the temperature of the liquid when the liquid immersion exposure is performed to a temperature of the object based on the (expected temperature) is adjusted, the liquid temperature and the refractive index of the liquid or the like due to contact with the object variation in factors affecting the imaging properties can be prevented. それゆえ、液浸露光前の計測精度及び液浸露光の露光精度が保証される。 Therefore, the liquid immersion exposure before the measurement accuracy and the exposure accuracy of the liquid immersion exposure is ensured.

本発明の第8の態様に従えば、液体(LQ)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して前記基板を露光する露光方法であって:液体(LQ)を供給することと;供給された液体(LQ)と接触する物体(P,2,50,300,401,501など)の温度に基づいて、供給される液体(LQ)の温度を調整することとを含む露光方法が提供される。 An eighth aspect of the present invention, the liquid (LQ) via an exposure method for exposing a substrate by radiating an exposure light (EL) onto the substrate (P): supplying the liquid (LQ) It is; object in contact with the supplied liquid (LQ) (P, etc. 2,50,300,401,501) based on the temperature of, and adjusting the temperature of the liquid (LQ) supplied the exposure method comprising is provided.

この露光方法によれば、液体と接触する基板などの物体の温度に基づいて供給される液体の温度を調整するようにしているので、その物体の温度変化を抑制して、その物体上に供給される液体の温度を所望状態に維持することができる。 According to this exposure method, since the way to adjust the temperature of the liquid supplied on the basis of the temperature of an object, such as a substrate in contact with liquid, to suppress the temperature change of the object, provided on the object the temperature of the liquid to be capable of maintaining the desired state.

本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光方法を用いることを特徴とする。 A device manufacturing method of the present invention is characterized by using the exposure method described above. 本発明によれば、液体を介した露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光方法によって、所望の性能を発揮するデバイスを製造することができる。 According to the present invention, the exposure method capable of performing an exposure process and measurement process through the liquid well, it is possible to produce the device which exhibits desired performance.

本発明によれば、液体や液体と接触する物体の温度を所望の状態に維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain the temperature of the object in contact with the liquid or liquid to a desired state. したがって、液体を介して露光光を照射したときの露光精度や液体を介して検出光を照射したときの計測精度を良好な状態に維持することができる。 Therefore, it is possible to maintain the measurement accuracy at the time of the detection light through the exposure accuracy and the liquid when irradiated with exposure light through the liquid in good condition. したがって、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。 Therefore, it is possible to produce the device having the desired performance.

以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。 Will now be described with reference to the drawings exposure apparatus of the present invention, the present invention is not limited thereto.

図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 Figure 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention. 図1において、露光装置EXは、マスクMを支持して移動可能なマスクステージMSTと、基板Pを保持する基板ホルダPHを有し、基板ホルダPHに基板Pを保持して移動可能な基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージPSTに支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLと、基板ホルダPHの温度調整を行う温調システム60と、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。 1, the exposure apparatus EX includes a mask stage MST which is movable while supporting a mask M, a substrate holder PH which holds the substrate P, the movable substrate stage holding the substrate P on the substrate holder PH PST and an illumination optical system IL which illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL, the substrate has an image of the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL is supported by the substrate stage PST P and it includes a projection optical system PL for projecting the exposure, the temperature adjustment system 60 to perform temperature adjustment of the substrate holder PH, and a control unit CONT which collectively controls the overall operation of the exposure apparatus EX in.

本実施形態の露光装置EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板P上に液体LQを供給する液体供給機構10と、基板P上の液体LQを回収する液体回収機構20とを備えている。 The exposure apparatus EX of the present embodiment, the exposure wavelength to a liquid immersion exposure apparatus that applies the liquid immersion method to substantially widen the depth of focus is improved substantially shortened by resolution, on the substrate P the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ, and a liquid recovery mechanism 20 which recovers the liquid LQ on the substrate P. 本実施形態において、液体LQには純水が用いられる。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. 露光装置EXは、少なくともマスクMのパターン像を基板P上に転写している間、液体供給機構10から供給した液体LQにより投影光学系PLの投影領域AR1を含む基板P上の少なくとも一部に、投影領域AR1よりも大きく且つ基板Pよりも小さい液浸領域AR2を局所的に形成する。 The exposure apparatus EX, the pattern image of at least the mask M while transferred onto the substrate P, on at least a part of the substrate P including the projection area AR1 of the projection optical system PL by the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 locally to form small liquid immersion area AR2 than larger and the substrate P than the projection area AR1. 具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの像面側先端部の光学素子2と基板Pの表面(露光面)との間に液体LQを満たし、この投影光学系PLと基板Pとの間の液体LQ及び投影光学系PLを介してマスクMのパターン像を基板P上に投影することによって、基板Pを露光する。 Specifically, the exposure apparatus EX fills the liquid LQ between the surface of the optical element 2 and the substrate P on the image plane side end portion of the projection optical system PL (exposure surface), the projection optical system PL and the substrate P by projecting a pattern image of the mask M onto the substrate P via the liquid LQ and the projection optical system PL between, it exposes the substrate P.

ここで、本実施形態では、露光装置EXとしてマスクMと基板Pとを走査方向(所定方向)における互いに異なる向き(逆方向)に同期移動しつつマスクMに形成されたパターンを基板Pに露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。 In the present embodiment, the exposure pattern formed on the mask M different orientations while moving synchronously in the (reverse) to each other in the mask M and the substrate P and the scanning direction (predetermined direction) on the substrate P as the exposure apparatus EX It will be described as an example the case of using a scanning type exposure apparatus (so-called scanning stepper) that. 以下の説明において、水平面内においてマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向、所定方向)をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向(非走査方向)、X軸及びY軸方向に垂直で投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向とする。 In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction, predetermined direction) of the mask M and the substrate P in a horizontal plane in the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane a Y-axis direction (non-scanning direction), the direction that matches the optical axis AX of the X-axis and Y-axis directions perpendicular projection optical system PL is the Z-axis direction. また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Further, X-axis, Y-axis, and rotation about the Z-axis (inclination) directions, .theta.X, [theta] Y, and the θZ direction. なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。 The term "substrate" referred to herein includes those obtained by coating a resist on a semiconductor wafer, and the term "mask" includes a reticle formed with a device pattern that is reduction projected onto the substrate.

照明光学系ILは、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ELによるマスクM上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。 The illumination optical system IL is for illuminating the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL, the exposure light source, an optical integrator for uniforming the illuminance of a light flux emitted from the exposure light source, an optical integrator a condenser lens which collects the exposure light EL from the relay lens system, and the illumination area on the mask M illuminated with the exposure light EL and a variable field diaphragm which sets a slit shape. マスクM上の所定の照明領域は照明光学系ILにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。 The predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. 照明光学系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。 As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, for example, emission lines (g-ray, h-ray, i-ray) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) deep ultraviolet light (DUV light beam) such as and, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser beam (wavelength 157 nm) vacuum ultraviolet light (VUV light) and the like. 本実施形態では、ArFエキシマレーザ光が用いられる。 In the present embodiment, ArF excimer laser light is used. 上述したように、本実施形態における液体LQは純水であって、露光光ELがArFエキシマレーザ光であっても透過可能である。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is a pure water, the exposure light EL can be transmitted even ArF excimer laser beam. また、純水は輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)も透過可能である。 Further, pure water emission line (g-ray, h-ray, i-ray) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) deep ultraviolet light (DUV light) such as is permeable.

マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能であって、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。 The mask stage MST is movable while holding the mask M, the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, finely rotatable in the two-dimensional movable and θZ directions in the XY plane. マスクステージMSTはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置MSTDにより駆動される。 The mask stage MST is driven by mask stage driving unit MSTD such as a linear motor. マスクステージ駆動装置MSTDは制御装置CONTにより制御される。 The mask stage driving unit MSTD is controlled by the controller CONT. マスクステージMST上には移動鏡40が設けられている。 Moving mirror 40 is provided on the mask stage MST. また、移動鏡40に対向する位置にはレーザ干渉計41が設けられている。 A laser interferometer 41 is provided at a position opposed to the movement mirror 40. マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計41によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。 Dimensional position of the mask M on the mask stage MST, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 41, the measurement results are output to the control unit CONT. 制御装置CONTはレーザ干渉計41の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置決めを行う。 The control apparatus CONT performs positioning of the mask M supported on the mask stage MST by driving the mask stage drive apparatus MSTD based on the measurement results of the laser interferometer 41.

投影光学系PLは、マスクMのパターンを所定の投影倍率βで基板Pに投影露光するものであって、基板P側の先端部に設けられた光学素子(レンズ)2を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒PKで支持されている。 Projection optical system PL is for projection exposing the substrate P with the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification beta, the plurality of optical elements including an optical element (lens) 2 provided at the tip portion of the substrate P side in is configured, these optical elements are supported by a barrel PK. 本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4、1/5、あるいは1/8の縮小系である。 In this embodiment, the projection optical system PL is the reduction system having the projection magnification β of, for example, 1 / 4,1 / 5, or 1/8. なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。 The projection optical system PL may be either a unity magnification system or an enlargement system. また、投影光学系PLは、反射素子のみを含む反射型の投影投影光学系であってもよく、屈折素子のみからなる屈折型の投影光学系であってもよいし、屈折素子と反射素子とからなる反射屈折型の投影光学系であってもよい。 Further, the projection optical system PL may be a reflection type projection projection optical system including only reflecting element may be a refractive type projection optical system solely including refractive elements, the refractive elements and reflective elements it may be a catadioptric projection optical system comprising. また、本実施形態の投影光学系PLの先端部の光学素子2は鏡筒PKに対して着脱(交換)可能に設けられている。 Further, the optical element 2 at the end portion of the projection optical system PL of this embodiment is provided detachably with respect to the barrel PK (exchange). また、先端部の光学素子2は鏡筒PKより露出しており、液浸領域AR2の液体LQは光学素子2に接触する。 Further, the optical element 2 of the tip portion is exposed from the barrel PK, the liquid LQ of the immersion area AR2 contacts the optical element 2. これにより、金属からなる鏡筒PKの腐蝕等が防止されている。 Thereby, corrosion or the like of the barrel PK formed of metal is prevented.

光学素子2は蛍石で形成されている。 The optical element 2 is formed of fluorite. 後述するように、光学素子2の液体接触面2Aに親水化(親液化)処理が施されて液体LQとの親和性が高められている。 As described below, hydrophilization liquid contact surface 2A of the optical element 2 affinity with (lyophilic) treatment is performed with the liquid LQ is increased. 蛍石は純水との親和性が高いので、親水化(親液化)処理なしでも、光学素子2の液体接触面2Aのほぼ全面に液体LQを密着させることができる。 Since fluorite has a high affinity for purified water, hydrophilic without (lyophilic) treatment can be substantially entirely in contact with the liquid LQ of the liquid contact surface 2A of the optical element 2. よって、光学素子2の液体接触面2Aに施す親水化(親液化)処理を省略してもよい。 Thus, hydrophilic applied to the liquid contact surface 2A of the optical element 2 (lyophilic) treatment may be omitted. また、光学素子2は水との親和性が高い石英であってもよい。 The optical element 2 may be a high quartz affinity for water.

基板ステージPSTは、基板Pを基板ホルダPHを介して保持するZステージ52と、Zステージ52を支持するXYステージ53とを備えている。 The substrate stage PST includes a Z stage 52 which holds the substrate P via the substrate holder PH, and an XY stage 53 which supports the Z stage 52. XYステージ53はベース54上に支持されている。 XY stage 53 is supported on the base 54. 基板ステージPSTはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置PSTDにより駆動される。 The substrate stage PST is driven by a substrate stage-driving unit PSTD such as a linear motor. 基板ステージ駆動装置PSTDは制御装置CONTにより制御される。 The substrate stage-driving unit PSTD is controlled by the control unit CONT. Zステージ52は基板ホルダPHに保持されている基板PをZ軸方向、及びθX、θY方向(傾斜方向)に移動可能である。 Z stage 52 is capable of moving the substrate P held by the substrate holder PH Z-axis direction, and .theta.X, the θY direction (tilt direction). XYステージ53は基板ホルダPHに保持されている基板PをZステージ52を介してXY方向(投影光学系PLの像面と実質的に平行な方向)に移動可能である。 XY stage 53 is movable substrate P held by the substrate holder PH in the XY direction (substantially parallel to the image plane direction of the projection optical system PL) via the Z stage 52. なお、ZステージとXYステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。 It goes without saying that the Z stage and the XY stage may be integrally provided.

基板ステージPST(Zステージ52)上には凹部55が設けられており、基板ホルダPHは凹部55に配置されている。 On the substrate stage PST (Z stage 52) is concave 55 is provided, the substrate holder PH is disposed in the recess 55. そして、基板ステージPSTのうち凹部55以外の上面51は、基板ホルダPHに保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面(平坦部)となっている。 The upper surface 51 other than the recess 55 of the substrate stage PST is substantially the same height as the surface of the substrate P held by the substrate holder PH flat surface such that the (flush) (flat portion). 本実施形態では、上面51を有するプレート部材50が基板ステージPST上に対して交換可能に配置されている。 In the present embodiment, the plate member 50 having an upper surface 51 which is replaceably arranged with respect to the upper substrate stage PST. 基板Pの周囲に基板P表面とほぼ面一の上面51を設けたので、基板Pのエッジ領域Eを液浸露光するときにおいても、投影光学系PLの像面側に液体LQを保持して液浸領域AR2を良好に形成することができる。 It is provided with the substantially flush upper surface 51 and the surface of the substrate P on the periphery of the substrate P, even when the liquid immersion exposure of the substrate P in the edge area E, to hold the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL the liquid immersion area AR2 can be satisfactorily formed. ただし、液浸領域AR2を良好に維持することができるれば、基板Pの表面とプレート部材50の上面51とに段差があってもよい。 However, lever to the liquid immersion area AR2 can be satisfactorily maintained, there may be a step on the upper surface 51 of the surface and the plate member 50 of the substrate P. 例えば、プレート部材50の上面51が基板ホルダPHに保持された基板Pの表面よりも低くてもよい。 For example, the upper surface 51 of the plate member 50 may be lower than the surface of the substrate P held by the substrate holder PH. また、基板Pのエッジ部とその基板Pの周囲に設けられた平坦面(上面)51を有するプレート部材50との間には0.1〜2mm程度の隙間があるが、液体LQの表面張力によりその隙間に液体LQが流れ込むことはほとんどなく、基板Pの周縁近傍を露光する場合にも、プレート部材50により投影光学系PLの下に液体LQを保持することができる。 Although between the plate member 50 having a flat surface (upper surface) 51 provided around the substrate P and the edge portion of the substrate P there is a gap of about 0.1 to 2 mm, the surface tension of the liquid LQ by rarely liquid LQ flows into the gap, when exposing the vicinity of the circumferential edge of the substrate P can also be holding a liquid LQ by the plate member 50 under the projection optical system PL. なお、図1の露光装置においては、後述の移動鏡42の上部が基板ステージPSTの上面51よりも高くなっているが、移動鏡42の上部も基板ステージPSTの上面51とほぼ同じ高さ(面一)にするほうが望ましい。 Incidentally, in the exposure apparatus of Figure 1, the upper but is higher than the upper surface 51 of the substrate stage PST, approximately the same height as the upper surface 51 upper also of the substrate stage PST movable lens 42 of the moving mirror 42 described later ( better to flush) is desirable.

基板ステージPST(Zステージ52)上には移動鏡42が設けられている。 Moving mirror 42 is provided on the substrate stage PST (Z stage 52). また、移動鏡42に対向する位置にはレーザ干渉計43が設けられている。 A laser interferometer 43 is provided at a position opposed to the movement mirror 42. 基板ステージPST上の基板Pの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計43によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。 Dimensional position of the substrate P on the substrate stages PST, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 43, the measurement results are output to the control unit CONT. 制御装置CONTはレーザ干渉計43の計測結果に基づいて、レーザ干渉計43で規定される2次元座標系内で基板ステージ駆動装置PSTDを介してXYステージ53を駆動することで基板ステージPSTに支持されている基板PのX軸方向及びY軸方向における位置決めを行う。 The control unit CONT based on the measurement results of the laser interferometer 43, supported by the substrate stage PST by driving the XY stage 53 via the substrate stage driving unit PSTD in the laser interferometer 43 2-dimensional coordinate system defined by It is to position in the X-axis direction and the Y-axis direction of the substrate P are.

また、露光装置EXは、基板P表面の面位置情報を検出するフォーカス検出系30を有している。 The exposure apparatus EX includes a focus detection system 30 which detects the surface position information about the substrate P surface. フォーカス検出系30は、投射部30Aと受光部30Bとを有し、投射部30Aから液体LQを介して基板P表面(露光面)に斜め方向から検出光を投射するとともに、その基板Pからの反射光を液体LQを介して受光部30Bで受光することによって、基板P表面の面位置情報を検出する。 Focus detection system 30 includes a a projection portion 30A and the light receiving portion 30B, with projecting a detection light from an oblique direction on the surface of the substrate P (exposure surface) of the projection portion 30A through the liquid LQ, from the substrate P the reflected light by the light receiving in the light receiving section 30B through the liquid LQ, detects surface position information of the substrate P surface. 制御装置CONTは、フォーカス検出系30の動作を制御するとともに、受光部30Bの受光結果に基づいて、所定基準面(像面)に対する基板P表面のZ軸方向における位置(フォーカス位置)を検出する。 The control unit CONT controls the operation of the focus detection system 30, based on the light receiving result of the light receiving portion 30B, for detecting the position in the Z-axis direction of the surface of the substrate P with respect to a predetermined reference plane (image plane) (focus position) . また、基板P表面における複数の各点での各フォーカス位置を求めることにより、フォーカス検出系30は基板Pの傾斜方向の姿勢を求めることもできる。 Moreover, by determining the respective focus positions at a plurality of points on the surface of the substrate P, the focus detection system 30 can also determine the direction of inclination of the posture of the substrate P. なお、フォーカス検出系30の構成としては、例えば特開平8−37149号公報に開示されているものを用いることができる。 As the structure of the focus detection system 30 can be used those disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-37149.

またフォーカス検出系は、液体LQを介さずに基板P表面の面情報を検出するものであってもよい。 The focus detection system may be designed to detect the surface information of the substrate P surface not through the liquid LQ. その場合、投影光学系PLから離れた位置で基板P表面の面情報を検出するものであってもよい。 In that case, it may be designed to detect the surface information of the substrate P surface at a position away from projection optical system PL. 投影光学系PLから離れた位置で基板P表面の面情報を検出する露光装置は、例えば米国特許第6,674,510号に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。 A projection exposure apparatus for detecting surface information optical system surface of the substrate P at a position apart from the PL is, for example, in US are disclosed in Patent No. 6,674,510, laws of the state designated or selected in this international application in in extent permitted, and are incorporated herein by reference and the contents of this document.

制御装置CONTは基板ステージ駆動装置PSTDを介して基板ステージPSTのZステージ52を駆動することにより、Zステージ52に保持されている基板PのZ軸方向における位置(フォーカス位置)、及びθX、θY方向における位置を制御する。 The control unit CONT positions in the Z axis direction of the substrate P by driving the Z stage 52 of the substrate stages PST, which is held on the Z stage 52 via the substrate stage drive apparatus PSTD (focus position), and .theta.X, [theta] Y controlling the position in the direction. すなわち、Zステージ52は、フォーカス検出系30の検出結果に基づく制御装置CONTからの指令に基づいて動作し、基板Pのフォーカス位置(Z位置)及び傾斜角を制御して基板Pの表面(露光面)を投影光学系PL及び液体LQを介して形成される像面に合わせ込む。 That, Z stage 52 is operated on the basis of the instruction from the control unit CONT based on the detection result of the focus detection system 30, the focus position of the substrate P (Z position) and the control and the surface (exposure of the substrate P and the inclination angle Komu combined surface) to the image plane formed via the projection optical system PL and the liquid LQ.

投影光学系PLの先端近傍には、基板P上のアライメントマーク1あるいはZステージ52上に設けられた基準部材300上の基板側基準マークPFMを検出する基板アライメント系350が設けられている。 To near the tip of the projection optical system PL, and the substrate alignment system 350 for detecting the substrate side reference mark PFM on the reference member 300 provided on the alignment mark 1 or Z stage 52 on the substrate P is provided. また、マスクステージMSTの近傍には、マスクMと投影光学系PLとを介してZステージ52上に設けられた基準部材300上のマスク側基準マークMFMを検出するマスクアライメント系360が設けられている。 In the vicinity of the mask stage MST, and the mask alignment system 360 for detecting the mask side reference mark MFM on the reference member 300 provided on the Z stage 52 via the mask M and the projection optical system PL is provided there. なお、基板アライメント系350の構成としては、例えば特開平4−65603号公報に開示されているものを用いることができ、マスクアライメント系360の構成としては、例えば特開平7−176468号公報に開示されているものを用いることができる。 As the structure of the substrate alignment system 350, for example, there can be used those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-65603, as the structure of a mask alignment system 360, for example, disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-176468 it can be used that is.

液体供給機構10は、所定の液体LQを投影光学系PLの像面側に供給するためのものであって、液体LQを送出可能な液体供給部11と、液体供給部11より供給された液体LQの温度を調整する液体温調装置61と、液体温調装置61にその一端部を接続する供給管13(13A、13B)とを備えている。 Liquid supply mechanism 10 is for supplying the predetermined liquid LQ to the image plane side of the projection optical system PL, a liquid supply unit 11 capable of delivering the liquid LQ, which is supplied from the liquid supply unit 11 liquid a liquid temperature controller 61 to adjust the LQ temperature, supply pipes 13 (13A, 13B) for connecting the one end portion to the liquid temperature controller 61 and a. 液体供給部11は、液体LQを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。 Liquid supply unit 11 includes a tank for accommodating the liquid LQ, and a pressurizing pump. 液体供給部11の液体供給動作は制御装置CONTにより制御される。 The liquid supply operation of the liquid supply unit 11 is controlled by the control unit CONT. また、液体温調装置61の動作も制御装置CONTに制御される。 Further, operation of the liquid temperature controller 61 is also controlled by the control unit CONT. 基板P上に液浸領域AR2を形成する際、液体供給機構10は所望温度に制御した液体LQを基板P上に供給する。 When forming the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ that has controlled to a desired temperature on the substrate P. なお、液体供給部11のタンク、加圧ポンプは、必ずしも露光装置EXが備えている必要はなく、露光装置EXが設置される工場などの設備を代用することもできる。 Incidentally, the tank of the liquid supply unit 11, pressure pump does not necessarily have to be equipped exposure apparatus EX, it is also possible to substitute the equipment of the factory or the like in which the exposure apparatus EX is installed.

供給管13A、13Bの途中には、供給管13A、13Bの流路を開閉するバルブ15がそれぞれ設けられている。 Supply pipes 13A, in the middle of 13B, the valve 15 for opening and closing a flow channel of the supply pipe 13A, 13B, respectively. バルブ15の開閉動作は制御装置CONTにより制御されるようになっている。 Opening and closing operation of the valve 15 are controlled by the controller CONT. なお、本実施形態におけるバルブ15は、例えば停電等により露光装置EX(制御装置CONT)の駆動源(電源)が停止した場合に供給管13A、13Bの流路を機械的に閉塞する所謂ノーマルクローズ方式となっている。 Incidentally, the valve 15 in the present embodiment, for example, the supply pipe 13A when the driving source (power supply) is stopped in the exposure apparatus EX by power failure, etc. (controller CONT), so-called normally closed mechanically closes the flow path of 13B It has become a system.

液体回収機構20は、投影光学系PLの像面側の液体LQを回収するためのものであって、液体LQを回収可能な液体回収部21と、液体回収部21にその一端部を接続する回収管23(23A、23B)とを備えている。 Liquid recovery mechanism 20 is for recovering the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL, to connect the liquid LQ and the liquid recovery unit 21 capable of recovering, the one end portion to the liquid recovery section 21 recovery pipe 23 is provided (23A, 23B) and a. 液体回収部21は例えば真空ポンプ等の真空系(吸引装置)、回収された液体LQと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体LQを収容するタンク等を備えている。 Liquid recovery unit 21 is, for example, a vacuum system such as a vacuum pump (suction device), a gas-liquid separator for separating the recovered liquid LQ and gas, and a tank or the like for accommodating the recovered liquid LQ. なお真空系として、露光装置EXに真空ポンプを設けずに、露光装置EXが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。 Note as a vacuum system, without providing the vacuum pump in the exposure apparatus EX, it is also possible to use a vacuum system of a factory in which the exposure apparatus EX is arranged. 液体回収部21の液体回収動作は制御装置CONTにより制御される。 The liquid recovery operation of the liquid recovery section 21 is controlled by the control unit CONT. 基板P上に液浸領域AR2を形成するために、液体回収機構20は液体供給機構10より供給された基板P上の液体LQを所定量回収する。 To form the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the liquid recovery mechanism 20 to recover a predetermined amount of the liquid LQ on the substrate P supplied from the liquid supply mechanism 10.

投影光学系PLを構成する複数の光学素子のうち、液体LQに接する光学素子2の近傍には流路形成部材70が配置されている。 The plurality of optical elements constituting the projection optical system PL, in the vicinity of the optical element 2 in contact with the liquid LQ is disposed flow path forming member 70. 流路形成部材70は、基板P(基板ステージPST)の上方において、光学素子2の側面を囲むように設けられた環状部材である。 The flow path forming member 70, above the substrate P (substrate stage PST), it is an annular member provided so as to surround the side surface of the optical element 2. 流路形成部材70と光学素子2との間には隙間が設けられており、流路形成部材70は光学素子2に対して振動的に分離されるように所定の支持機構で支持されている。 Is provided with a gap between the flow path forming member 70 and the optical element 2, the flow path forming member 70 is supported by a predetermined support mechanism so as to be vibrationally isolated with respect to the optical element 2 .

流路形成部材70は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。 The flow path forming member 70, for example, aluminum, can be formed of an alloy comprising titanium, stainless steel, duralumin, and these. あるいは、流路形成部材70は、ガラス(石英)等の光透過性を有する透明部材(光学部材)によって構成されてもよい。 Alternatively, the flow path forming member 70 may be constituted by a glass (quartz) transparent member (optical member) having light transparency, and the like.

流路形成部材70は、基板P(基板ステージPST)の上方に設けられ、その基板P表面に対向するように配置された液体供給口12(12A、12B)を備えている。 The flow path forming member 70 is provided above the substrate P (substrate stage PST), and a liquid supply port 12 disposed so as to face (12A, 12B) on the surface of the substrate P. 本実施形態において、流路形成部材70は2つの液体供給口12A、12Bを有している。 In the present embodiment, the flow path forming member 70 has two liquid supply ports 12A, the 12B. 液体供給口12A、12Bは流路形成部材70の下面70Aに設けられている。 Liquid supply ports 12A, 12B are provided on the lower surface 70A of the flow passage.

また、流路形成部材70は、その内部に液体供給口12A、12Bに対応した供給流路を有している。 Further, the flow path forming member 70 has therein a liquid supply ports 12A, the supply flow paths corresponding to 12B. また、液体供給口12A、12B及び供給流路に対応するように複数(2つ)の供給管13A、13Bが設けられている。 The liquid supply ports 12A, 12B and the supply pipe 13A of the plurality of (two) to correspond to the supply passage, 13B are provided. そして、流路形成部材70の供給流路の一端部は供給管13A、13Bを介して液体供給部11にそれぞれ接続され、他端部は液体供給口12A、12Bにそれぞれ接続されている。 One end portion of the supply channel of the flow path forming member 70 are respectively connected to the liquid supply unit 11 via a supply pipe 13A, 13B, the other end is connected to the liquid supply ports 12A, to 12B.

また、2つの供給管13A、13Bのそれぞれの途中には、液体供給部11から送出され、液体供給口12A、12Bのそれぞれに対する単位時間あたりの液体供給量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器16(16A、16B)が設けられている。 Also, two supply pipes 13A, each of the middle of the 13B is fed from the liquid supply unit 11, flow controller called mass flow controller for controlling the liquid supply ports 12A, the liquid supply amount per unit time for each of 12B 16 (16A, 16B) is provided. 流量制御器16A、16Bによる液体供給量の制御は制御装置CONTの指令信号の下で行われる。 Flow rate controllers 16A, control of the liquid supply amount by 16B is performed under the instruction signal of the control unit CONT.

更に、流路形成部材70は、基板P(基板ステージPST)の上方に設けられ、その基板P表面に対向するように配置された液体回収口22(22A、22B)を備えている。 Further, the flow path forming member 70 is provided with is provided above the substrate P (substrate stage PST), the liquid recovery port 22 arranged to face the surface of the substrate P (22A, 22B). 本実施形態において、流路形成部材70は2つの液体回収口22A、22Bを有している。 In the present embodiment, the flow path forming member 70 has two liquid recovery ports 22A, the 22B. 液体回収口22A、22Bは流路形成部材70の下面70Aに設けられている。 The liquid recovery port 22A, 22B are provided on the lower surface 70A of the flow passage.

また、流路形成部材70は、その内部に液体回収口22A、22Bに対応した回収流路を有している。 Further, the flow path forming member 70 has recovery flow paths corresponding to the internal liquid recovery port 22A, the 22B. また、液体回収口22A、22B及び回収流路に対応するように複数(2つ)の回収管23A、23Bが設けられている。 The liquid recovery ports 22A, 22B and the recovery tubes 23A of the plurality (two) to correspond to the recovery channel, 23B are provided. そして、流路形成部材70の回収流路の一端部は回収管23A、23Bを介して液体回収部21にそれぞれ接続され、他端部は液体回収口22A、22Bにそれぞれ接続されている。 One end portion of the recovery channel of the flow path forming member 70 are respectively connected to the liquid recovery section 21 via the recovery tube 23A, 23B, the other end is connected to the liquid recovery ports 22A, to 22B.

本実施形態において、流路形成部材70は、液体供給機構10及び液体回収機構20それぞれの一部を構成している。 In the present embodiment, the flow path forming member 70 constitutes a portion of each liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20. そして、液体供給機構10を構成する液体供給口12A、12Bは、投影光学系PLの投影領域AR1を挟んだX軸方向両側のそれぞれの位置に設けられており、液体回収機構20を構成する液体回収口22A、22Bは、投影光学系PLの投影領域AR1に対して液体供給機構10の液体供給口12A、12Bの外側に設けられている。 Then, the liquid supply ports 12A constituting the liquid supply mechanism 10, 12B are provided on the respective positions of the X-axis direction both sides of the projection area AR1 of the projection optical system PL, the liquid constituting the liquid recovery mechanism 20 recovery ports 22A, 22B, the liquid supply port 12A of the liquid supply mechanism 10 with respect to the projection area AR1 of the projection optical system PL, is provided on the outside of 12B. なお、本実施形態における投影光学系PLの投影領域AR1は、Y軸方向を長手方向とし、X軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。 The projection area AR1 of the projection optical system PL of this embodiment, the Y-axis direction is the longitudinal direction, are set in the X-axis direction in plan view a rectangular shape with a short direction.

液体供給部11及び流量制御器16の動作は制御装置CONTにより制御される。 Operation of the liquid supply unit 11 and the flow controller 16 is controlled by the control unit CONT. 基板P上に液体LQを供給する際、制御装置CONTは、液体供給部11より液体LQを送出し、供給管13A、13B、及び供給流路を介して、基板Pの上方に設けられている液体供給口12A、12Bより基板P上に液体LQを供給する。 When supplying the liquid LQ onto the substrate P, controller CONT, the liquid LQ sent from the liquid supply section 11 via supply tubes 13A, 13B, and the supply passage are provided above the substrate P liquid supply ports 12A, supplies the liquid LQ onto the substrate P from 12B. このとき、液体供給口12A、12Bは投影光学系PLの投影領域AR1を挟んだ両側のそれぞれに配置されており、その液体供給口12A、12Bを介して、投影領域AR1の両側から液体LQを供給可能である。 In this case, the liquid supply ports 12A, 12B are disposed on respective opposite sides of the projection area AR1 of the projection optical system PL, the liquid supply ports 12A, through 12B, the liquid LQ from both sides of the projection area AR1 It can be supplied. また、液体供給口12A、12Bのそれぞれから基板P上に供給される液体LQの単位時間あたりの量は、供給管13A、13Bのそれぞれに設けられた流量制御器16A、16Bにより個別に制御可能である。 The amount per unit of the liquid LQ time supplied liquid supply ports 12A, from each of 12B on the substrate P are supply pipes 13A, the flow rate controller 16A is provided in each of 13B, individually controllable by 16B it is.

液体回収部21の液体回収動作は制御装置CONTにより制御される。 The liquid recovery operation of the liquid recovery section 21 is controlled by the control unit CONT. 制御装置CONTは液体回収部21による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。 The control unit CONT is capable of controlling the liquid recovery amount per unit time by the liquid recovery unit 21. 基板Pの上方に設けられた液体回収口22A、22Bから回収された基板P上の液体LQは、流路形成部材70の回収流路、及び回収管23A、23Bを介して液体回収部21に回収される。 The liquid recovery port 22A which is provided above the substrate P, the liquid LQ on the substrate P that has been recovered from 22B, the recovery flow path of the flow path forming member 70, and the recovery tube 23A, 23B to the liquid recovery section 21 via the It is recovered.

なお、本実施形態において、供給管13A、13Bは1つの液体供給部11に接続されているが、供給管の数に対応した液体供給部11を複数(例えば2つ)設け、供給管13A、13Bのそれぞれを前記複数の液体供給部11のそれぞれに接続するようにしてもよい。 In the present embodiment, the supply pipe 13A, while 13B is connected to one liquid supply section 11, a plurality (e.g., two) liquid supply section 11 corresponding to the number of supply tubes is provided, the supply pipe 13A, each 13B may be connected to each of the plurality of liquid supply unit 11. また、回収管23A、23Bは、1つの液体回収部21に接続されているが、回収管の数に対応した液体回収部21を複数(例えば2つ)設け、回収管23A、23Bのそれぞれを前記複数の液体回収部21のそれぞれに接続するようにしてもよい。 The recovery tube 23A, 23B is connected to one liquid recovery portion 21, the liquid recovery section 21 corresponding to the number of the recovery tube provided with a plurality (e.g., two), the recovery tube 23A, respectively 23B it may be connected to each of the plurality of liquid recovery unit 21.

投影光学系PLの光学素子2の液体接触面2A、及び流路形成部材70の下面(液体接触面)70Aは親液性(親水性)を有している。 The liquid contact surface 2A of the optical element 2 of the projection optical system PL, and the lower surface (liquid contact surface) 70A of the flow passage forming member 70 has lyophilic property (hydrophilic). 本実施形態においては、光学素子2及び流路形成部材70の液体接触面に対して親液処理が施されており、その親液処理によって光学素子2及び流路形成部材70の液体接触面が親液性となっている。 In the present embodiment, a lyophilic treatment is performed on the liquid contact surface of the optical element 2 and the flow path forming member 70, the liquid contact surface of the optical element 2 and the flow path forming member 70 by the lyophilic treatment It has become a lyophilic. 換言すれば、基板ステージPSTに保持された基板Pの被露光面(表面)と対向する部材の表面のうち少なくとも液体接触面は親液性となっている。 In other words, at least the liquid contact surface of the surface of the member facing the exposed surface (surface) of the substrate P held by the substrate stage PST has a lyophilic. 本実施形態における液体LQは極性の大きい水であるため、親液処理(親水処理)としては、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、この光学素子2や流路形成部材70の液体接触面に親水性を付与する。 Since the liquid LQ in the present embodiment is a great water polar, lyophilic treatment as the (hydrophilic treatment), for example, by forming a thin film with a substance high polarity molecular structure such as alcohol, the optical element 2 and the flow path hydrophilicity is imparted to the liquid contact surface of the forming member 70. すなわち、液体LQとして水を用いる場合にはOH基など極性の大きい分子構造を持ったものを前記液体接触面に設ける処理が望ましい。 That is, the process provided in the liquid contact surface of the one having a large molecular structure of the polar such as OH groups in the case of using water as the liquid LQ is desirable. あるいは、MgF 、Al 、SiO などの親液性材料を前記液体接触面に設けてもよい。 Alternatively, it may be provided with a lyophilic material such as MgF 2, Al 2 O 3, SiO 2 to the liquid contact surface.

流路形成部材70の下面(基板P側を向く面)70Aはほぼ平坦面であり、光学素子2の下面(液体接触面)2Aも平坦面となっており、流路形成部材70の下面70Aと光学素子2の下面2Aとはほぼ面一となっている。 The lower surface (the surface facing the substrate P side) 70A of the flow passage forming member 70 is substantially flat surface, the lower surface of the optical element 2 (liquid contact surface) 2A also has a flat surface, the lower surface of the passage forming member 70 70A It is substantially flush with the lower surface 2A of the optical element 2 and. これにより、広い範囲で液浸領域AR2を良好に形成することができる。 This makes it possible to the liquid immersion area AR2 is satisfactorily formed in a wide range. なお、流路形成部材70の下面70Aと光学素子2の下面2Aとがほぼ面一でなくともよく、所望の範囲に液浸領域が良好に形成されればよい。 Incidentally, may not substantially flush and the lower surface 2A of the lower surface 70A and the optical element 2 of the flow path forming member 70, the liquid immersion area in the desired range need be satisfactorily formed. また、投影光学系PLと対向する物体(例えば、基板P)上に液浸領域AR2を形成する機構は、上述のものに限られず、例えば米国特許公開第2004/0207824号公報に開示されている機構を用いることができる。 Further, the projection optical system PL is opposed to the object (e.g., the substrate P) mechanism to form the liquid immersion area AR2 on is disclosed is not limited to those described above, for example, in U.S. Patent Publication No. 2004/0207824 it is possible to use the mechanism.

なお、投影光学系PLや流路形成部材70には振動センサ(例えば加速度センサ)が設けられており、液体LQとの接触などに起因して生じ得る投影光学系PLの振動や液体LQを回収するときに生じ得る流路形成部材70の振動をモニタできるようになっている。 Note that the projection optical system PL and the flow passage forming member 70 is provided with a vibration sensor (e.g. an acceleration sensor), recovering the vibration and the liquid LQ of the projection optical system PL may occur due like to contact with the liquid LQ and to be able to monitor the vibration of the flow path forming member 70 which may occur when the.

図2は基板ホルダPHの温度調整を行う温調システム60を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a temperature control system 60 to perform temperature adjustment of the substrate holder PH. 図2において、温調システム60は、液体供給部11より供給された液体LQの温度を所定の温度に調整する液体温調装置61と、基板ホルダPH内部に形成され、液体温調装置61より供給された液体LQが流れる温調流路62とを備えている。 2, the temperature adjustment system 60, a liquid temperature controller 61 to adjust the temperature of the liquid LQ supplied from the liquid supply unit 11 to a predetermined temperature is formed within the substrate holder PH, the liquid temperature controller 61 supplied liquid LQ is a temperature control flow passage 62 to flow. そして、温調流路62の一端部と液体温調装置61とは、供給流路63及びZステージ52内部に形成された内部流路63'を介して接続されている。 Then, one end portion and the liquid temperature controller 61 of the temperature control flow passage 62 is connected via formed therein supply passage 63 and the Z stage 52 internal channel 63 '. また、温調流路62の他端部は、回収流路64及びZステージ52内部に形成された内部流路64'を介して液体回収部21に接続されている。 The other end of the temperature control flow passage 62 is connected to the liquid recovery section 21 via the formed therein recovery flow passage 64 and the Z stage 52 internal flow passage 64 '. 液体温調装置61によって温度調整された液体LQは、供給流路63及び内部流路63'を介して温調流路62に供給され、温調流路62の内部を流れる。 Liquid LQ that has been temperature adjusted by the liquid temperature controller 61 is supplied to the temperature control flow passage 62 through the supply passage 63 and the internal passage 63 'flows inside the temperature control flow passage 62. 液体温調装置61は内部に加熱ヒータと温度センサを備え、制御装置からの制御信号に基づいて制御される。 Liquid temperature controller 61 is provided with a heater and a temperature sensor therein, is controlled based on a control signal from the controller. 液体LQの温度は、特に限定されないが、投影光学系PLや基板ステージPSTなどが収容されるチャンバ内の温度とほぼ同じ23℃±0.01程度に調整される。 Temperature of the liquid LQ is not particularly limited, it is adjusted to approximately the same 23 ° C. ± 0.01 and a temperature in a chamber such as the projection optical system PL and the substrate stage PST is accommodated. 基板ホルダPHは、温調流路62を流れる液体LQにより、所望の温度、例えば、上記調整された液体LQと同温度に調整される。 Substrate holder PH, the liquid LQ flowing in the temperature control flow passage 62, the desired temperature, for example, is adjusted to the adjusted liquid LQ and the same temperature.

温調流路62は平面視において螺旋状あるいは波形状に設けられており、基板ホルダPHをほぼ均一な温度に調整することができるようになっている。 Temperature control flow passage 62 is provided in a spiral shape or wavy shape in plan view, thereby making it possible to adjust the substrate holder PH substantially uniform temperature. なおここでは、温調流路62は1本であるように説明したが、複数の温調流路62を基板ホルダPHに設けてもよい。 Note here, the temperature control flow passage 62 has been described as a one, may be provided with a plurality of temperature control flow passage 62 to the substrate holder PH. また本実施形態では、温調流路62は基板ホルダPHの内部に形成されているように説明したが、温調流路62を基板ホルダPHの下(基板ホルダPHとZステージ52との接触面)や、Zステージ52内部に設けてもよい。 In this embodiment also, the temperature control flow passages 62 is in contact with the substrate holder PH has been described as the inside are formed, the temperature control flow passage 62 below the substrate holder PH (substrate holder PH and the Z stage 52 surface) and may be provided inside the Z stage 52. あるいは、温調流路62を形成する管部材を基板ホルダPHの側面の周囲に設けてもよいし、基板Pの保持を妨げない位置であれば、基板ホルダPHの上面に設けてもよい。 Alternatively, the tubular member for forming a temperature control flow passage 62 may be provided around the side surface of the substrate holder PH, if the position does not interfere with the holding of the substrate P, it may be provided on the upper surface of the substrate holder PH. 基板ホルダPHは、温調流路62を流れる液体の温度により温度制御されるように、熱伝導度の高い材料から形成されるのが好ましい。 Substrate holder PH, as the temperature controlled by the temperature of the liquid flowing through the temperature control flow passage 62, preferably formed from a high thermal conductivity material. 例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金で形成され得る。 For example, aluminum, titanium, stainless steel, duralumin, and may be formed of an alloy containing these. 基板ホルダPHは、その上面に基板Pを保持するために複数のピン状の突起部が形成されている。 Substrate holder PH, the projection portion of the plurality of pin-like in order to hold the substrate P is formed on the upper surface thereof.

なお、本実施形態においては、基板Pの熱伝導率が高い炭化シリコン(SiC)から形成されているため、基板ホルダPHに保持されている基板Pの温度と基板ホルダPHの温度はほぼ同一とみなすことができ、基板ホルダPHの温度調整を行うことによって基板Pの温度調整を行うことができる。 In the present embodiment, since the thermal conductivity of the substrate P is formed from a high silicon carbide (SiC), the temperature of the temperature and the substrate holder PH of the substrate P held by the substrate holder PH and the substantially identical considered that it is, it is possible to adjust the temperature of the substrate P by adjusting the temperature of the substrate holder PH.

液体温調装置61と内部流路63'を接続する供給流路63は、例えば、基板ステージPSTの移動に伴って弾性変形可能なフレキシブルチューブを用いて構成することができる。 Supply passage 63 for connecting the liquid temperature controller 61 and the internal flow passage 63 ', for example, can be constructed using an elastically deformable flexible tube in accordance with the movement of the substrate stage PST. 液体回収部21と内部流路64'を接続する回収流路64もまたフレキシブルチューブを用いて構成することができる。 Recovery flow passage 64 connecting the liquid recovery unit 21 and the internal passage 64 'may also be configured using a flexible tube.

また本実施形態においては、温調システム60は、基板P上に供給される液体LQと同一の液体LQを使って、基板ホルダPHの温度調整を行っている。 In the present embodiment, temperature control system 60 uses the same liquid LQ and the liquid LQ supplied onto the substrate P, and the temperature was adjusted substrate holder PH. そして、温調システム60は、温度調整された液体LQを使って基板ホルダPHの温度調整を行うとともに、基板P上に供給される液浸露光用の液体LQの温度調整も行っている。 The temperature control system 60, performs temperature adjustment of the substrate holder PH by using the liquid LQ that has been temperature adjusted, also performs temperature adjustment of the liquid LQ for immersion exposure to be supplied onto the substrate P. これにより、装置構成が簡略化されるとともに、液体LQと接触する基板P、及び基板Pと接触する液体LQの温度変化をそれぞれ抑制することができる。 Thus, the device configuration is simplified, the substrate in contact with the liquid LQ P, and the temperature change of the liquid LQ in contact with the substrate P can be suppressed respectively. また、基板ホルダPHと、その基板ホルダPHに保持された基板Pと、その基板Pに接触する液体LQとをほぼ同一温度にすることができる。 Further, the substrate holder PH, the substrate P held on the substrate holder PH, may be a liquid LQ in contact with the substrate P at substantially the same temperature.

また、温調システム60は、基板Pの周囲に平坦面(上面)51を形成するプレート部材50の温度調整も行うことができる。 Also, temperature control system 60 can also be carried out a temperature adjustment of the plate member 50 to form a flat surface (upper surface) 51 on the periphery of the substrate P. 図2に示すように、プレート部材50の下のZステージ52内部には温調流路65が設けられており、液体温調装置61から供給された温度調整されている液体LQはその温調流路65を流れる。 As shown in FIG. 2, the internal Z stage 52 of the lower plate member 50 and the temperature control flow passage 65 is provided, the liquid LQ that has been temperature adjusted supplied from the liquid temperature-adjusting unit 61 that temperature control flowing through the flow channel 65. これにより、プレート部材50の温度が調整される。 Accordingly, the temperature of the plate member 50 is adjusted. なお、温調流路65はプレート部材50の内部や周囲に設けられていてもよい。 Incidentally, the temperature control flow passages 65 may be provided in and around the plate member 50. 更に、基準部材300の内部あるいはその周囲(あるいは下)にも温調流路66が設けられており、温調流路66を流れる液体温調装置61から供給された液体LQによって基準部材300が温度調整されるようになっている。 Moreover, internal or its and around (or below) also temperature control flow passage 66 is provided, the reference member 300 by the liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61 through the temperature control flow passage 66 of the reference member 300 It is adapted to be temperature adjusted. なお、計測処理や露光処理を妨げない位置であれば、温調流路65、66は部材50、300の上に設けられてもよい。 Incidentally, if the position does not interfere with the measurement process and the exposure process, the temperature control flow passages 65 and 66 may be provided on the member 50, 300. このように、プレート部材50及び基準部材300の温度を制御することによって、プレート部材50や基準部材300上に液浸領域AR2が形成される場合にも、プレート部材50、基準部材300、及び液体LQのそれぞれの温度変化が抑えられる。 Thus, by controlling the temperature of the plate member 50 and the reference member 300, even when the liquid immersion area AR2 is formed on the plate member 50 and the reference member 300, the plate member 50, the reference member 300, and the liquid each temperature change of LQ is suppressed. また、プレート部材50と液体LQの温度、あるいは基準部材300と液体LQの温度をほぼ同一にすることができる。 Further, it is possible to plate members 50 and the liquid LQ temperature, or the reference member 300 and the liquid LQ temperature substantially the same.

また、基板ホルダPHの上面の複数の所定位置には、この基板ホルダPHの温度を計測する温度センサ80がそれぞれ設けられている。 Further, the plurality of predetermined positions of the upper surface of the substrate holder PH, temperature sensor 80 for measuring the temperature of the substrate holder PH are provided. 上述したように、基板ホルダPHと基板Pとはほぼ同じ温度と見なすことができるので、基板ホルダPHの上面に設けられた温度センサ80は、基板ホルダPHに保持された基板Pの温度も計測可能である。 As described above, since the substrate holder PH and the substrate P can be regarded as substantially the same temperature, the temperature sensor 80 provided on the upper surface of the substrate holder PH, even if the temperature of the substrate P held by the substrate holder PH Measurement possible it is. 温度センサ80の温度計測結果は制御装置CONTに出力される。 Temperature measurement result of the temperature sensor 80 is outputted to the control unit CONT. 温度センサ80の計測結果は、例えば液体温調装置61による液体LQの温度制御に用いられる。 Measurement results of the temperature sensor 80 is used, for example, by the liquid temperature adjusting device 61 to the temperature control of the liquid LQ. この際、制御装置CONTは、例えば、温度センサ80の測定結果と、基板P上に供給される液体の温度との差が小さくなるように液体温調装置61を制御することができる。 At this time, the control unit CONT, for example, it is possible to control the measurement result of the temperature sensor 80, the liquid temperature controller 61 so that the difference between the temperature of the liquid supplied onto the substrate P is decreased.

なお、基板ホルダPHの温度と基板Pとの温度が同一とみなすことが出来ない場合には、温度センサ80で基板ホルダPHの温度を計測し、その計測結果に基づいて液体LQと接触する基板Pの温度を予測するようにしてもよい。 Incidentally, when the temperature of the temperature and the substrate P in the substrate holder PH can not be regarded as identical, the temperature of the substrate holder PH is measured by the temperature sensor 80, in contact with the liquid LQ based on the measurement result substrate temperature of P may be to predict. もちろん、温度センサ80を直接基板Pの温度が計測できる位置に配置してもよい。 Of course, the temperature of the temperature sensor 80 directly on the board P may be arranged at a position capable of measuring.

また、温度センサ80を設けずに、実験やシミュレーションなどに基づいて基板ホルダPHの温度を予測するようにしてもよい。 Also, without providing the temperature sensor 80, may be predicted temperature of the substrate holder PH and the like based on experiments or simulations.

また、流路形成部材70のうち、液体供給口12A、12Bそれぞれの近傍には、液体供給口12A、12Bより投影光学系PLの像面側に供給された液体LQの温度を計測する温度センサ81がそれぞれ設けられている。 Also, of the flow path forming member 70, a temperature sensor for measuring the liquid supply ports 12A, in the vicinity of 12B respectively, the liquid supply ports 12A, the temperature of the liquid LQ supplied to the image plane side of the projection optical system PL than 12B 81, respectively. 温度センサ81の温度計測結果は制御装置CONTに出力される。 Temperature measurement result of the temperature sensor 81 is outputted to the control unit CONT. 温度センサ81の計測結果は、例えば液体温調装置61による液体LQの温度制御に用いられる。 Measurement results of the temperature sensor 81 is used, for example, by the liquid temperature adjusting device 61 to the temperature control of the liquid LQ. この場合、制御装置CONTは、例えば、温度センサ81の測定結果と、予め設定している液体の温度とを比較し、その差が小さくなるように液体温調装置61を制御することができる。 In this case, the control unit CONT, for example, can be controlled and the measurement results of the temperature sensor 81 is compared with the temperature of the liquid is set in advance, the liquid temperature controller 61 so that the difference becomes smaller. なお温度センサ81は、投影光学系PLの像面側に供給された液体LQの温度を計測可能な位置に配置されていればよく、例えば液体LQに接する位置であれば流路形成部材70や光学素子2の任意の位置に設けることが可能である。 Note the temperature sensor 81 may be disposed the temperature of the liquid LQ supplied to the image plane side of the projection optical system PL can measure position, flow path forming member 70 Ya long position, for example in contact with the liquid LQ It can be provided at any position of the optical element 2. また、温度センサ81を流路形成部材70内の流路や供給管や回収管の途中に設けても良い。 It is also possible to provide a temperature sensor 81 in the middle of the flow channel and the supply tube and the recovery tube in the flow path forming member 70.

更に、基準部材300の所定位置には、この基準部材300の温度を計測する温度センサ82が設けられている。 Further, a predetermined position of the reference member 300, the temperature sensor 82 is provided for measuring the temperature of the reference member 300. 本実施形態においては、温度センサ82は基準部材300の上面301Aのうち基準マークMFM、PFMなどの計測動作を妨げない位置に設けられている。 In this embodiment, the temperature sensor 82 is provided at a position that does not interfere with the measurement operation, such as the reference mark MFM, PFM of the upper surface 301A of the reference member 300. なお、基準部材300の温度を計測可能であれば、温度センサ82を任意の位置に設けることができる。 Incidentally, the temperature of the reference member 300 measurement possible, it is possible to provide a temperature sensor 82 at an arbitrary position. 温度センサ82の温度計測結果も制御装置CONTに出力される。 Temperature measurement result of the temperature sensor 82 is also outputted to the control unit CONT. 温度センサ82の計測結果は、例えば基準部材300上に液浸領域AR2が形成されるときの液体温調装置61による液体LQの温度制御に用いられる。 Measurement results of the temperature sensor 82 is used for temperature control of the liquid LQ by the liquid temperature controller 61 when the liquid immersion area AR2 is formed on, for example, reference member 300. この場合、制御装置CONTは、例えば温度センサ82の測定値と基準部材300上に供給される液体LQの温度との差が小さくなるように液体温調装置61を制御することができる。 In this case, the control unit CONT may control the liquid temperature controller 61 so that the difference decreases between the measured value and the reference member 300 of the liquid LQ supplied onto the temperature of, for example, the temperature sensor 82.

なお、温度センサ82を設けずに、実験やシミュレーションなどに基づいて基準部材300の温度を予測するようにしてもよい。 Note that without providing the temperature sensor 82, may be predicted temperature of the reference member 300 on the basis of such on experiments or simulations.

図3は基板Pを保持して移動可能な基板ステージPSTを上方から見た平面図である。 Figure 3 is a plan view of the substrate stage PST which is movable from above while holding the substrate P. 図3において、平面視矩形状の基板ステージPSTの互いに垂直な2つの縁部に移動鏡42が配置されている。 3, the movable mirror 42 is disposed on two mutually perpendicular edges of a rectangular shape as viewed in plane of the substrate stage PST.

基板ステージPSTの上面51は撥液化処理されて撥液性を有している。 The upper surface 51 of the substrate stage PST has a been repelling treatment liquid repellency. 上面51の撥液化処理としては、例えばフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する。 The liquid-repelling treatment of the upper surface 51, for example, a fluorine-based resin material or liquid repellent material such as an acrylic resin material coating, or sticking a thin film made of the liquid-repellent material. 撥液性にするための撥液性材料としては液体LQに対して非溶解性の材料が用いられる。 The liquid-repellent material for the liquid-repellent insoluble material is used for the liquid LQ. なお、基板ステージPST全体又は一部を例えばポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))等のフッ素系樹脂をはじめとする撥液性を有する材料で形成してもよい。 It may be formed of a material having liquid repellency including the fluorine-based resin such as all or part substrate stage PST, for example, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)). また、プレート部材50を上記ポリ四フッ化エチレンなどからなる撥液性を有する材料によって形成してもよい。 Further, the plate member 50 may be formed of a material having liquid repellency made of the polytetrafluoroethylene.

また、基板ステージPST上において、基板Pの外側の所定位置には、基準部材300が配置されている。 Further, on the substrate stages PST, the predetermined position outside the substrate P, reference member 300 is arranged. 基準部材300には、基板アライメント系350により検出される基準マークPFMと、マスクアライメント系360により検出される基準マークMFMとが所定の位置関係で設けられている。 The reference member 300, and the reference mark PFM to be detected by the substrate alignment system 350, and the reference mark MFM to be detected by the mask alignment system 360 are provided in a predetermined positional relationship. 基準部材300の上面301Aはほぼ平坦面となっており、基板ステージPSTに保持された基板P表面、及びプレート部材50の上面51とほぼ同じ高さ(面一)に設けられている。 Upper surface 301A of the reference member 300 is a substantially flat surface is provided on the surface of the substrate P held by the substrate stages PST, and substantially the same height as the upper surface 51 of the plate member 50 (flush). 基準部材300の上面301Aは、フォーカス検出系30の基準面としての役割も果たすことができる。 Upper surface 301A of the reference member 300 can also serve as a reference surface for the focus-detecting system 30. なお、基準マークPFMと基準マークMFMとを別々の部材に設けて、基板ステージPSTに配置するようにしてもよい。 Incidentally, the reference mark PFM and the reference mark MFM are provided on separate members, it may be disposed on the substrate stage PST.

また、基板アライメント系350は、基板P上に形成されたアライメントマーク1も検出する。 The substrate alignment system 350 also detects alignment marks 1 formed on the substrate P. 図3に示すように、基板P上には複数のショット領域S1〜S24が形成されており、アライメントマーク1は複数のショット領域S1〜S24に対応して基板P上に複数設けられている。 As shown in FIG. 3, on the substrate P has a plurality of shot areas S1 to S24 are formed, alignment marks 1 are provided a plurality on the substrate P corresponding to the plurality of shot areas S1 to S24. なお図3では、各ショット領域は互いに隣接するように図示されているが、実際には互いに離間しており、アライメントマーク1はその離間領域であるスクライブライン上に設けられている。 In FIG 3, each shot area is shown to be adjacent to each other, but in fact are separated from each other, the alignment marks 1 are provided on scribe lines on its separation region.

また、基板ステージPST上には、基板Pの外側の所定位置に、計測用センサとして例えば特開昭57−117238号公報に開示されているような照度ムラセンサ400が配置されている。 Further, on the substrate stages PST, to a predetermined position outside the substrate P, it is the uneven illuminance sensor 400 as disclosed as measuring sensor, for example, in JP 57-117238 JP is disposed. 照度ムラセンサ400は平面視矩形状の上板401を備えている。 Uneven illuminance sensor 400 is provided with a rectangular shape in plan view the upper plate 401. 上板401の上面401Aはほぼ平坦面となっており、基板ステージPSTに保持された基板P表面、及びプレート部材50の上面51とほぼ同じ高さ(面一)に設けられている。 Upper surface 401A of the upper plate 401 is a substantially flat surface is provided on the surface of the substrate P held by the substrate stages PST, and substantially the same height as the upper surface 51 of the plate member 50 (flush). 上板401の上面401Aには、光を通過可能なピンホール部470が設けられている。 The upper surface 401A of the upper plate 401, pinhole 470 can pass light is provided. 上面401Aのうち、ピンホール部470以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。 Of the upper surface 401A, except the pinhole 470 are covered with a light-shielding material such as chromium.

また、基板ステージPST上には、基板Pの外側の所定位置に、計測用センサとして例えば特開2002−14005号公報に開示されているような空間像計測センサ500が設けられている。 Further, on the substrate stages PST, to a predetermined position outside the substrate P, the spatial image measuring sensor 500 as disclosed as measuring sensor, for example, in JP-A-2002-14005 is provided. 空間像計測センサ500は平面視矩形状の上板501を備えている。 Aerial image measuring sensor 500 is provided with a rectangular shape in plan view the upper plate 501. 上板501の上面501Aはほぼ平坦面となっており、基板ステージPSTに保持された基板P表面、及びプレート部材50の上面51とほぼ同じ高さ(面一)に設けられている。 Upper surface 501A of the upper plate 501 is a substantially flat surface is provided on the surface of the substrate P held by the substrate stages PST, and substantially the same height as the upper surface 51 of the plate member 50 (flush). 上板501の上面501Aには、光を通過可能なスリット部570が設けられている。 The upper surface 501A of the upper plate 501, slits 570 can pass light is provided. 上面501Aのうち、スリット部570以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。 Of the upper surface 501A, except slit portion 570 is covered with a light-shielding material such as chromium.

また、不図示ではあるが、基板ステージPST上には、例えば特開平11−16816号公報に開示されているような照射量センサ(照度センサ)も設けられており、その照射量センサの上板の上面は基板ステージPSTに保持された基板P表面やプレート部材50の上面51とほぼ同じ高さ(面一)に設けられている。 Further, although not shown, the substrate stages PST, for example, the irradiation amount sensor as disclosed in JP-A-11-16816 (illuminance sensor) are also provided, the upper plate of the radiation amount sensor the top surface is provided at substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate P surface and the plate member 50 held by the substrate stage PST (flush).

以上のように、基準部材300の上面301A、照度ムラセンサ400の上面401A、空間像計測センサ500の上面501Aは、基板ステージPSTの上面の一部を成し、基板Pを保持した基板ステージPSTの上面はほぼ同じ高さ(面一)となっている。 As described above, the upper surface 301A of the reference member 300, the upper surface of the uneven illuminance sensor 400 401A, the top surface 501A of the spatial image-measuring sensor 500, a part of the upper surface of the substrate stage PST, the substrate stage PST which holds the substrate P upper surface are substantially the same height as (flush).

そして、基準部材300、及び上板401、501などは基板ステージPSTに対して脱着可能(交換可能)となっているとともに、上板401、501の温度も温調システム60で調整されるようになっている。 The reference member 300, and with such top plate 401, 501 is adapted to be detachable from the substrate stage PST (exchangeable), so that the temperature of the upper plate 401, 501 is also adjusted by the temperature adjustment system 60 going on.

なお、基板ステージPSTには上述の基準部材300やセンサ400,500などの計測部材をすべて搭載する必要はなく、それらの少なくとも一部を省いてもよい。 Note that the substrate stage PST is not necessary to mount all of the measuring member, such as the reference member 300 and sensors 400, 500 described above may be omitted those least in part. また基板ステージPST上に搭載する計測部材は、上述したものに限られず、投影光学系PLの波面収差を計測するセンサなどを必要に応じて搭載することができる。 The measuring member to be mounted on the substrate stage PST is not limited to those described above, it can be mounted as required such as a sensor that measures the wavefront aberration of the projection optical system PL. もちろん、基板ステージPST上に計測部材を何も搭載しなくてもよい。 Of course, the measuring member on the substrate stage PST may be anything not mounted.

図4(a)は照度ムラセンサ400を示す断面図、図4(b)は照度ムラセンサ400を上方から見た平面図である。 4 (a) is a cross-sectional view showing the uneven illuminance sensor 400, FIG. 4 (b) is a plan view of the uneven illuminance sensor 400 from above. 図4において、照度ムラセンサ400は、石英ガラスなどからなる上板401と、上板401の下に設けられた石英ガラスなどからなる光学素子402とを備えている。 4, the uneven illuminance sensor 400 includes an upper plate 401 made of quartz glass, and an optical element 402 made of quartz glass which is provided below the upper plate 401. 本実施形態において、上板401と光学素子402とは一体で設けられている。 In the present embodiment, it is provided integrally to the upper plate 401 and the optical element 402. 以下の説明においては、上板401及び光学素子402を合わせて適宜「光学部材404」と称する。 In the following description, appropriately referred to as "optical member 404" combined upper plate 401 and the optical element 402. また、上板401及び光学素子402は、支持部403を介してZステージ52上に支持されている。 Further, the upper plate 401 and the optical element 402 is supported on the Z stage 52 via the supporting portion 403. 支持部403は、光学部材404を囲む連続した壁部を有している。 Support portion 403 includes a continuous wall portion surrounding the optical member 404. 照度ムラセンサ400は、プレート部材50に設けられた開口部50Lに配置され、上面401Aを露出している。 Uneven illuminance sensor 400 is arranged in the opening 50L provided in the plate member 50, and expose the upper surface 401A. そして、上板401及び光学素子402を含む光学部材404は、Zステージ52に対して脱着可能となっており、交換可能となっている。 Then, the optical member 404 that includes a top plate 401 and the optical element 402, has a detachable with respect to the Z stage 52, and can exchange.

上板401上には、光を通過可能なピンホール部470が設けられている。 On the upper plate 401, pinhole 470 can pass light is provided. また、上板401上のうち、ピンホール部470以外の部分は、クロムなどの遮光性材料を含む薄膜460が設けられている。 Also, of the upper plate 401, a portion other than the pinhole portion 470, a thin film 460 including the light-shielding material such as chromium is provided. 本実施形態において、ピンホール部470内部にも石英ガラスからなる光学部材が設けられており、これにより、薄膜460とピンホール部470とが面一となっており、上面401Aは平坦面となる。 In this embodiment, the inner pin hole 470 and the optical member is provided made of quartz glass is also a result, the thin film 460 and the pinhole 470 are flush with the upper surface 401A is a flat surface . また、上面401A及び支持部403の一部には撥液性材料からなる膜401Bが設けられている。 Also, the part of the upper surface 401A and the support portion 403 film 401B made of the liquid-repellent material is provided.

なお、膜401Bの表面がほぼ面一になるならば、ピンホール部470内部に光学部材の一部が設けられていなくともよい。 Incidentally, if the surface of the film 401B becomes substantially flush, it may not is provided a portion of the pinhole 470 inside the optical member. また上板401を省いて、光学素子402に薄膜460を直接形成してもよい。 Further omitting the upper plate 401, a thin film 460 may be directly formed on the optical element 402.

光学部材404の下方には、ピンホール部470を通過した光を受光する光センサ450が配置されている。 Below the optical member 404, the optical sensor 450 for receiving the light passed through the pinhole 470 is located. 光センサ450はZステージ52上に取り付けられている。 Light sensor 450 is mounted on the Z stage 52. 光センサ450は、受光信号を制御装置CONTに出力する。 Light sensor 450 outputs a light reception signal to the control unit CONT. ここで、支持部403とZステージ52と光学部材404とで囲まれた空間405は略密閉空間であり、液体LQは空間405に浸入しない。 Here, the space 405 surrounded by the support portion 403 and the Z stage 52 and the optical member 404 is substantially sealed space, the liquid LQ does not penetrate into the space 405. なお、光学部材404と光センサ450との間に光学系(光学素子)を配置してもよい。 The optical system (optical element) may be disposed between the optical member 404 and the optical sensor 450.

光学部材404及び支持部403を含む照度ムラセンサ400と開口部50Lとの間には所定のギャップが設けられている。 Predetermined gap is provided between the uneven illuminance sensor 400 and the opening portion 50L including the optical member 404 and the support portion 403. 照度ムラセンサ400の上面401Aはほぼ平坦面となっており、基板P表面及びプレート部材50の上面51とほぼ同じ高さ(面一)に設けられている。 Upper surface 401A of the uneven illuminance sensor 400 is a substantially flat surface, is provided at substantially the same height as the upper surface 51 of the substrate P surface and the plate member 50 (flush).

プレート部材50のうち照度ムラセンサ400近傍は薄肉化されており、その薄肉化された薄肉部50Sのうち照度ムラセンサ400側の端部は下方に曲げられて曲げ部50Tを形成している。 Uneven illuminance sensor 400 near one of the plate member 50 is thinned, the ends of the uneven illuminance sensor 400 side of the thinned thin portion 50S forms a bent portion 50T bent downward. また、Zステージ52には、上方に突出する壁部310が形成されている。 Further, the Z stage 52, a wall portion 310 that projects upward is formed. 壁部310は、照度ムラセンサ400に対して曲げ部50Tより外側に設けられ、照度ムラセンサ400(曲げ部50T)を囲むように連続して形成されている。 Wall 310 is provided outside the bent portion 50T against the uneven illuminance sensor 400, it is formed continuously to surround the uneven illuminance sensor 400 (bent portion 50T).

そして、温調流路67を構成する管部材が光学部材404の側面に巻きつけられるように設けられている。 Then, the pipe member constituting the temperature control flow passage 67 is provided so as to be wound around the side surface of the optical member 404. 液体温調装置61から供給された温度調整された液体LQが温調流路67を流れることにより、光学部材404の温度が調整される。 By temperature adjusted liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61 flows through the temperature control flow passage 67, the temperature of the optical member 404 is adjusted. このように、光学部材404の温度を制御することによって、光学部材404上に液浸領域AR2が形成されている場合にも、光学部材404と液体LQの温度をほぼ同一にすることができる。 Thus, by controlling the temperature of the optical member 404, case also the liquid immersion area AR2 on the optical member 404 is formed, it is possible to make the temperature of the optical member 404 and the liquid LQ substantially the same.

また、光学部材404の所定位置には、この光学部材404の温度を計測する温度センサ83が設けられている。 Further, a predetermined position of the optical member 404, the temperature sensor 83 is provided for measuring the temperature of the optical member 404. 本実施形態においては、温度センサ83は光学部材404の側面に設けられているが、温度計測可能な位置であれば任意の位置でよい。 In the present embodiment, the temperature sensor 83 is provided on a side surface of the optical member 404 may be any position as long as the temperature measurement positions. 温度センサ83の温度計測結果は制御装置CONTに出力される。 Temperature measurement result of the temperature sensor 83 is outputted to the control unit CONT. 温度センサ83の計測結果は、例えば光学部材404上に液浸領域AR2を形成するときの液体温調装置61による液体LQの温度制御に用いられる。 Measurement results of the temperature sensor 83 is used, for example, the temperature control of the liquid LQ by the liquid temperature controller 61 for forming the liquid immersion area AR2 on the optical member 404. この場合、制御装置CONTは、温度センサ83の計測結果と光学部材404上に供給される液体LQの温度との差が小さくなるように、液体温調装置61による液体LQの温度調整を制御することができる。 In this case, the control unit CONT, as the difference between the measurement result and the temperature of the liquid LQ supplied onto the optical member 404 of the temperature sensor 83 decreases to control the temperature adjustment of the liquid LQ by the liquid temperature controller 61 be able to. なお、温度センサ83を設けずに、実験やシミュレーションの結果に基づいて光学部材404の温度を予測するようにしてもよい。 Note that without providing the temperature sensor 83, may be predicted temperature of the optical member 404 on the basis of the results of experiments and simulations.

なお、空間像計測センサ500は照度ムラセンサ400とほぼ同等の基本構成を有するため、その詳細な説明は省略するが、空間像計測センサ500を構成する上板(光学部材)501の側面にも温調流路が設けられており、その温調流路の内部に温度調整された液体LQが流れることにより、空間像計測センサを構成する上板501の温度が調整される。 Incidentally, because it has almost the same basic configuration as the spatial image-measuring sensor 500 is uneven illuminance sensor 400, its detailed description is omitted, also the side surface of the upper plate (optical member) 501 that constitutes the spatial image measuring sensor 500 temperature and control flow passages is provided by internal temperature adjusted liquid LQ of the temperature control flow passage flows, the temperature of the upper plate 501 constituting the spatial image measuring sensor is adjusted. 同様に、上記照度センサを構成する上板の温度も、温調流路を流れる液体LQによって温度調整される。 Similarly, the upper plate of the temperature constituting the illumination sensor is also temperature adjusted by the liquid LQ flowing in the temperature control flow passage. なお、照度ムラセンサ400同様、上記基準部材300の側面に温調流路を形成する管部材を巻きつけて、基準部材300の温度を調整するようにしてもよい。 The same uneven illuminance sensor 400, and wound tubular member for forming a temperature control flow passage on a side surface of the reference member 300, the temperature of the reference member 300 may be adjusted. また同様にして、空間像計測センサ500及び不図示の照度センサにも、それぞれの光学部材の温度を計測する温度センサが配置されており、その計測結果は制御装置CONTに出力される。 Also similarly, in the illuminance sensor of the spatial image-measuring sensor 500 and not shown, is arranged a temperature sensor for measuring the temperature of each of the optical members, the measurement result is outputted to the control unit CONT. その温度センサの計測結果は、例えば液体温調装置61による液体の温度制御に用いられる。 The measurement result of the temperature sensor is used for temperature control of the liquid for example by the liquid temperature controller 61.

なお、以上の説明においては、基板ステージPSTに搭載されている計測部材(基準部材300,照度ムラセンサ400,空間像計測センサ500)のすべてを温度調整する構成になっているが、少なくとも一部の計測部材の温度調整を省いても良い。 In the above description, the measuring member mounted on the substrate stage PST (reference member 300, the uneven illuminance sensor 400, the spatial image measuring sensor 500) has been all the configuration for temperature control, at least a portion it may be omitted temperature adjustment of the measuring member.

また、温調システム60は、投影光学系PLを構成する複数の光学素子のうち液体LQが接触する光学素子2の温度調整を行うこともできる。 Also, temperature control system 60 can also adjust the temperature of the optical element 2 of the liquid LQ comes into contact of the plurality of optical elements constituting the projection optical system PL. 図5に示すように、温調システム60は、光学素子2の側面に巻きつけられるように設けられた温調流路68を形成する管部材を備えている。 As shown in FIG. 5, the temperature adjustment system 60 includes a tubular member forming a temperature control flow passage 68 provided to be wound around the side surface of the optical element 2. 液体温調装置61より供給された温度調整された液体LQは温調流路68を流れる。 Supply temperature adjusted liquid LQ from the liquid temperature-adjusting device 61 through the temperature control flow passage 68. 光学素子2は温調流路68を流れる液体LQにより温度調整される。 The optical element 2 is temperature adjusted by the liquid LQ flowing in the temperature control flow passage 68. このように、光学素子2の温度を制御することによって、投影光学系PLの像面側に液浸領域AR2が形成されている場合に、光学素子2と液体LQのそれぞれの温度変化を抑えることができる。 Thus, by controlling the temperature of the optical element 2, when the liquid immersion area AR2 is formed on the image plane side of the projection optical system PL, suppressing the respective temperature changes of the optical element 2 and the liquid LQ can. また、光学素子2と液体LQとの温度をほぼ同一にすることができる。 Further, it is possible to make the temperature of the optical element 2 and the liquid LQ substantially the same.

また、光学素子2の所定位置には、この光学素子2の温度を計測する温度センサ84が設けられている。 Further, a predetermined position of the optical element 2, the temperature sensor 84 is provided for measuring the temperature of the optical element 2. 本実施形態においては温度センサ84は光学素子2の側面に設けられているが、光学素子2の温度を計測可能であれば任意の位置に設けることができる。 Temperature sensor 84 in this embodiment is provided on a side surface of the optical element 2, it is possible to provide a temperature of the optical element 2 in the measurement if an arbitrary position. 温度センサ84の温度計測結果も制御装置CONTに出力され、液体温調装置61による液体LQの温度調整に用いられる。 Temperature measurement result of the temperature sensor 84 is also outputted to the control unit CONT, used in the temperature adjustment of the liquid LQ by the liquid temperature controller 61.

以上のように、本実施形態においては、液体LQの温度、及び液体LQと接触する物体(基板P,基準部材300,光学素子2等)の温度調整を行うようにすることで、液体LQに接触する物体(基板P,基準部材300,光学素子2等)と液体LQとの温度をほぼ同一にすることができる。 As described above, in the present embodiment, the liquid LQ temperature, and the object in contact with the liquid LQ (the substrate P, the reference member 300, the optical element 2, etc.) is possible to perform the temperature adjustment of the liquid LQ contacting the object (substrate P, reference member 300, the optical element 2, etc.) can be substantially the same temperature and the liquid LQ. また液体LQの温度変化ばかりでなく、液体LQと接触する物体(基板P,基準部材300,光学素子2等)の温度変化や熱変形を抑制することもできる。 The well temperature change of the liquid LQ, the object (substrate P, reference member 300, the optical element 2, etc.) in contact with the liquid LQ can suppress the temperature change and the thermal deformation of.

なお本実施形態においては、温調システム60は1つの液体温調装置61から供給した液体LQを使って基板ホルダPHや基準部材300あるいは光学素子2の温度調整を行っているが、投影光学系PLの像面側に供給される液体LQの温度調整を行う液体温調装置61とは別に液体温調装置を少なくとも一つ設け、例えば光学素子2を温度調整する液体LQと基板ホルダPHを温度調整する液体LQとのそれぞれが互いに別の液体温調装置から供給されるようにしてもよい。 In the present embodiment, temperature control system 60 is performed a temperature control of the substrate holder PH and the reference member 300 or the optical element 2 with the liquid LQ supplied from one liquid temperature adjusting device 61, the projection optical system at least one provided separately from the liquid temperature adjusting device and the PL liquid temperature controller 61 to adjust the temperature of the liquid LQ to be supplied to the image plane side of, for example, a liquid optical element 2 thermostatted LQ and the temperature of the substrate holder PH may be each of the liquid LQ is adjusted is supplied from another liquid temperature controller to each other. すなわち、基板P(基板ホルダPH)、液体LQ、基準部材300、光学素子2などの温度を、個別の液体温調装置を用いて独立に制御することが可能となる。 That is, the substrate P (substrate holder PH), the liquid LQ, the reference member 300, the temperature of such optical element 2, can be controlled independently using separate liquid temperature controller. この場合、投影光学系PLの像面側に供給される液体LQの温度に応じて、基板P(基板ホルダPH)、液体LQ、基準部材300、光学素子2などの温度をそれぞれ調整することができ、これにより、基板P、基準部材300、光学素子2などとの接触によって液体LQに温度変化や温度分布が起きるのが防止されるばかりでなく、液体LQとの接触による基板P、基準部材300、光学素子2などの温度変化や熱変形を防止できる。 In this case, depending on the temperature of the liquid LQ to be supplied to the image plane side of the projection optical system PL, the substrate P (substrate holder PH), the liquid LQ, the reference member 300, to adjust the temperature, such as the optical element 2, respectively can, thereby, the substrate P, the reference member 300, not only is prevented from temperature changes and temperature distribution in the liquid LQ by contact with such optical element 2 occurs, the substrate P, reference member by contact with the liquid LQ 300, the temperature change and the thermal deformation such as the optical element 2 can be prevented. また、基板P(基板ホルダPH)、基準部材300、光学素子2などの温度調整は液体LQを使う方式に限られず、液体LQを使う構成以外の所定の温調手段(ヒーターやペルチェ素子など)を使って温度調整するようにしてもよい。 Further, the substrate P (substrate holder PH), the reference member 300, the temperature adjustment such as optical element 2 is not limited to the method using the liquid LQ, a predetermined temperature control means other than the configuration using the liquid LQ (such as a heater or a Peltier element) the may be temperature adjusted using.

次に、上述した構成を有する露光装置EXを用いてマスクMのパターン像を基板Pに露光する方法について、図6に示すフローチャート図を参照しながら説明する。 Next, a method for exposing a pattern image of the mask M onto the substrate P by using the exposure apparatus EX constructed as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、基板を保持して移動可能な基板ステージPSTに、基板Pをロードする前に、基板Pの温度調整が行われる(ステップSA1)。 First, a movable substrate stage PST holding the substrate, before loading the substrate P, the temperature adjustment for the substrate P is performed (step SA1).

具体的には、図7に示すように、露光処理対象である基板Pが、レジストを塗布するコータ装置等の前処理装置から搬送系Hによって、温調システム60の一部を構成する温調用ホルダ90上に搬送される。 Specifically, as shown in FIG. 7, the substrate P as the exposure processed is, the transport system H from the preprocessing unit of the coater apparatus and the like for applying a resist, a temperature control which constitutes a part of the temperature control system 60 It is conveyed on the holder 90. 温調用ホルダ90は上記コーター装置等の前処理装置と基板ステージPSTとの間に設けられており、保持した基板Pの温度を調整する。 Temperature control holder 90 is provided between the pretreatment device and the substrate stage PST, such as the coater, to adjust the temperature of the held substrate P. 本実施形態においては、温調用ホルダ90の内部には液体温調装置61より供給された液体LQが流れる温調流路69が形成されている。 In this embodiment, the interior of the temperature adjustment holder 90 temperature control flow passage 69 through which the liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61 is formed. 温調用ホルダ90に保持された基板Pは、液浸露光時に基板P上に供給される液体LQの温度に応じた温度、具体的には液体LQとほぼ同一温度に調整される。 Substrate P held by the temperature control holder 90, the temperature corresponding to the temperature of the liquid LQ supplied onto the substrate P during the liquid immersion exposure is specifically adjusted to approximately the same temperature as the liquid LQ. これにより、基板Pを基板ステージPST(基板ホルダPH)上に載せた後に、液体LQを供給しても液体LQと基板Pとの間の熱交換が抑制され、液体LQの温度変化、及び基板Pの温度変化や熱変形を防止することができる。 Thus, after carrying the substrate P on the substrate stage PST (substrate holder PH), the heat exchange between the liquid LQ and the substrate P even when supplying the liquid LQ is suppressed, the liquid LQ temperature change, and the substrate it is possible to prevent the temperature change and the thermal deformation of the P. また本実施形態においては、基板ホルダPHも液体温調装置61からの液体LQで温度制御されているので、基板Pを基板ホルダPH上に載せたときの基板Pの温度変化や熱変形も防止することができる。 In this embodiment also, since the temperature-controlled liquid LQ from the substrate holder PH is also liquid temperature controller 61, even if the temperature change and the thermal deformation of the substrate P when bearing the substrate P on the substrate holder PH prevention can do. なお、温調用ホルダ90で使われる液体は液体温調装置61とは別の温調装置から供給してもよいし、液体を使わない別の方式によって基板Pの温度調整をするようにしてもよい。 The liquid used in the temperature control holder 90 may be supplied from a separate temperature control device and the liquid temperature controller 61, be the temperature adjustment for the substrate P by another method that does not use a liquid good. 例えば、液体の代わりに、温度調整された気体を用いて温度調整しても良い。 For example, instead of the liquid may be temperature adjusted using temperature adjusted gas. この場合、温度調整された気体を温調用ホルダ90の内部の温調流路69に供給してもよく、あるいは温調用ホルダ90または基板Pに温度調整された気体を直接吹き付けても良い。 In this case, it may be sprayed may be supplied into the temperature control flow passage 69, or the temperature adjusted gas to the holder 90 or the substrate P for temperature control directly the temperature adjusted gas temperature adjustment holder 90. 別の温度調整方式として、伝熱式の接触型のヒータまたは輻射熱を利用した非接触型のヒータを用いて温調用ホルダ90の温度調整をしてもよい。 Another temperature control system may be a temperature adjustment of the temperature control holder 90 using a non-contact type heater using a contact type heater or the radiant heat of the heat transfer equation.

温調ホルダ90で液体温調装置61とは別の温調装置や液体を使わない温調機構を使用する場合にも、基板P上に供給される液体LQの温度や基板ホルダPHの温度を考慮して、温調ホルダ90での基板Pの温度調整が行われる。 Even when using the temperature adjustment mechanism that does not use a separate temperature controller or a liquid from the liquid temperature controller 61 in the temperature control holder 90, the temperature of the temperature or the substrate holder PH of the liquid LQ supplied onto the substrate P in view, temperature adjustment for the substrate P in the temperature control holder 90 is performed. 例えば、液体LQの温度を計測する温度センサ81や基板ホルダPHの温度を計測する温度センサ80が搭載されている場合には、これらの計測結果に基づいて温調ホルダ90での基板Pの温度調整を制御することができる。 For example, if the temperature sensor 80 for measuring the temperature of the temperature sensor 81 and the substrate holder PH for measuring the temperature of the liquid LQ is mounted, the temperature of the substrate P in the temperature control holder 90 on the basis of these measurement results it is possible to control the adjustment. これにより、基板Pと接触する液体LQの温度変化、及び基板Pの温度変化や熱変形を抑えることができる。 Thus, it is possible to suppress the liquid LQ of the temperature change in contact with the substrate P, and the temperature change and the thermal deformation of the substrate P.

基板Pの露光を開始する前に、基板Pの温度を温調用ホルダ90で温度調整した後、制御装置CONTは所定の搬送系を使って、基板Pを温調用ホルダ90から搬出するとともに、その基板Pを基板ステージPSTに搬入(ロード)する(ステップSA2)。 Before starting exposure of the substrate P, after temperature adjustment by the temperature adjustment holder 90 and the temperature of the substrate P, the control unit CONT uses the predetermined transport system, with unloading the substrate P from the holder 90 for temperature control, the It carries the substrate P on the substrate stage PST (load) (step SA2).

基板Pが基板ステージPSTにロードされた後、計測処理及び基板Pに対するアライメント処理が行われる(ステップSA3)。 After the substrate P is loaded on the substrate stages PST, the measuring process and the alignment process for the substrate P is performed (step SA3).

計測処理時及びアライメント処理時においても、温調システム60による液体LQの温度調整が行われる。 Even during the measurement process and during the alignment process, the temperature adjustment of the liquid LQ by the temperature control system 60 is performed.

計測処理においては、制御装置CONTは、例えば投影光学系PLと照度ムラセンサ400の上板401とを対向させた状態で、液体供給機構10及び液体回収機構20を使って、液体LQの供給及び回収を行い、投影光学系PLの先端部の光学素子2と上板401の上面401A上との間に液体LQの液浸領域を形成する。 In the measurement process, the control unit CONT, for example, while being opposed to the upper plate 401 of the projection optical system PL and the uneven illuminance sensor 400, by using the liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20, the supply and recovery of the liquid LQ It was carried out, to form a liquid immersion area of ​​the liquid LQ between the upper surface 401A of the optical element 2 and the upper plate 401 at the end portion of the projection optical system PL.

そして、投影光学系PLの光学素子2と上板401の上面401Aとに液体LQを接触させた状態で、制御装置CONTは、照明光学系ILより露光光ELを射出し、投影光学系PLと液体LQとを介して、照度ムラセンサ400により投影領域AR1内における露光光ELの照度分布を検出する。 Then, in the state in which on the upper surface 401A is brought into contact with the liquid LQ of the optical element 2 and the upper plate 401 of the projection optical system PL, the control unit CONT emits exposure light EL from the illumination optical system IL, a projection optical system PL through the liquid LQ, detecting the illuminance distribution of the exposure light EL in the projection area AR1 by the uneven illuminance sensor 400. すなわち、照度ムラセンサ400の上面401A上に液体LQの液浸領域を形成した状態で、露光光ELが照射される照射領域(投影領域)内の複数の位置で順次照度ムラセンサ400のピンホール部470を移動させる。 That is, in a state of forming a liquid immersion area of ​​the liquid LQ on upper surface 401A of the uneven illuminance sensor 400, pinhole 470 of the sequential uneven illuminance sensor 400 at a plurality of positions of the irradiation area (projection area) in which the exposure light EL is irradiated moving. 制御装置CONTは、照度ムラセンサ400の検出結果に基づいて、投影光学系PLの投影領域AR1内における露光光ELの照度分布が所望状態となるように、その露光光ELの照度分布を適宜補正する。 The control unit CONT based on the detection result of the illuminance unevenness sensor 400, the illuminance distribution of the exposure light EL in the projection area AR1 of the projection optical system PL becomes a desired state, appropriately corrected illuminance distribution of the exposure light EL .

このとき、温調システム60は、液体LQが接触した状態で露光光ELが通過する光学素子2や上板401の温度調整を行う。 At this time, the temperature adjustment system 60, controls the temperature of the optical element 2 and the upper plate 401 through which the exposure light EL in a state in which the liquid LQ comes in contact passes. 具体的には、温調システム60は、光学素子2や平坦面401Aを形成する上板401の温度変化が起きないように、温度調整を行う。 Specifically, the temperature adjustment system 60, so that the temperature change of the upper plate 401 forming the optical element 2 and the flat surface 401A does not occur, the temperature adjustment. 更に、温調システム60は、平坦面401A上の液体LQの温度変化を抑制するために、上板401の温度調整を行う。 Furthermore, temperature control system 60, in order to suppress the temperature change of the liquid LQ on the flat surface 401A, adjust the temperature of the upper plate 401.

液体LQを介した照度ムラセンサ400の計測中、光学素子2の温度は温度センサ84に計測され、その計測結果は制御装置CONTに出力される。 During the measurement of the uneven illuminance sensor 400 through the liquid LQ, the temperature of the optical element 2 is measured in the temperature sensor 84, the measurement result is outputted to the control unit CONT. 同様に、上板401の温度は温度センサ83に計測され、上板401上の液体LQの温度は温度センサ81に計測される。 Similarly, the temperature of the upper plate 401 is measured in the temperature sensor 83, the temperature of the liquid LQ on the upper plate 401 is measured in the temperature sensor 81. 温度センサ81、83、84の計測結果は制御装置CONTに出力される。 Measurement results of the temperature sensor 81,83,84 is outputted to the control unit CONT. 制御装置CONTは、これら温度センサの計測結果に基づいて、上板401や光学素子2、あるいは液体LQの温度変化を抑制するために、これら液体LQと光学素子2と上板401とがほぼ同一温度となるように温度調整を行う。 The control unit CONT based on the measurement results of these temperature sensors, in order to suppress the upper plate 401 and the optical element 2 or the temperature change of the liquid LQ,, with these liquid LQ and the optical element 2 and the upper plate 401 is substantially the same adjusting a temperature such that the temperature. 例えば制御装置CONTは、温度センサの計測結果に基づいて、液体温調装置61から上板401を温度調整するための温調流路67及び光学素子2を温度調整するための温調流路68のそれぞれに供給する液体LQの温度あるいは単位時間当たりの液体供給量をそれぞれ調整する。 For example, the control unit CONT based on the temperature sensor measurement result, temperature control flow for the temperature control flow passage 67 and the optical element 2 for the temperature adjusting upper plate 401 from the liquid temperature controller 61 for temperature adjustment passage 68 adjust the liquid supply amount per temperature or unit time of the liquid LQ supplied to each respectively.

液体LQと接触する上板401の温度と光学素子2の温度とに差が生じたり、上板401あるいは光学素子2の温度と液体LQの温度とに差が生じると、それらの間で熱交換(熱伝達)が行われ、上板401と光学素子2との間に満たされた液体LQに温度変化が生じたり、温度分布が生じる。 Or a difference occurs between the temperature and the optical element 2 temperature of the upper plate 401 in contact with the liquid LQ, when the difference between the temperature and the liquid LQ temperature of the upper plate 401 or the optical element 2 occurs, the heat exchange between them (heat transfer) is performed, temperature change or occurring in the liquid LQ filled in between the upper plate 401 and the optical element 2, the temperature distribution occurs. また上板401や光学素子2が温度変化を起こす可能性もある。 The upper plate 401 and the optical element 2 there is a possibility of causing a temperature change. この場合、これら温度変化によって露光光ELの照度分布を計測するときの計測精度が劣化する可能性がある。 In this case, the measurement accuracy may be deteriorated when measuring the illuminance distribution of the exposure light EL by these temperature changes. そこで、温調システム60によって、これら光学素子2や上板401や液体LQの温度変化が生じないように温度調整することで、計測精度の劣化を防止することができる。 Therefore, the temperature control system 60, by adjusting the temperature so that the temperature change of the optical element 2 and the upper plate 401 and the liquid LQ does not occur, it is possible to prevent deterioration of the measurement accuracy.

また、液体温調装置61から供給される液体LQの温度も、僅かながら経時的に変化する可能性があり、その場合においても上板401と光学素子2との間に満たされた液体LQに温度分布や温度変化が生じる。 The temperature of the liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61, may change over time slightly, the liquid LQ filled in the space between the upper plate 401 and the optical element 2 even in that case temperature distribution and temperature change occurs. そこで、温調システム60は、上板401上に供給される液体LQの温度に応じて(温度センサの計測結果に基づいて)、光学素子2や上板401の温度調整を行うことにより、液体LQに温度分布が生じる不都合を防止することができる。 Therefore, temperature control system 60, depending on the temperature of the liquid LQ supplied onto the upper plate 401 (on the basis of the temperature sensor measurement results), by adjusting the temperature of the optical element 2 and the upper plate 401, the liquid it is possible to prevent a disadvantage that the temperature distribution occurs in the LQ.

露光光ELの照度分布の検出が終了した後、制御装置CONTは、液体回収機構20を使って、照度ムラセンサ400の上板401の上面401A上に形成された液浸領域AR2の液体LQを回収する。 After the detection of the illuminance distribution of the exposure light EL has been completed, the control apparatus CONT uses the liquid recovery mechanism 20, recover the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 formed on the upper surface 401A of the upper plate 401 of the uneven illuminance sensor 400 to.

なおここでは、照度ムラセンサ400による液体LQを介した計測中に、温調システム60による温度調整を行うように説明したが、照度ムラセンサ400による液体LQを介した計測処理前に、光学素子2や上板401の温度を調整することはもちろん可能である。 Note here, in measurement via the liquid LQ by the uneven illuminance sensor 400 has been described as adjusting the temperature by temperature control system 60, before measurement process through the liquid LQ by the uneven illuminance sensor 400, Ya optical element 2 it is of course possible to adjust the temperature of the upper plate 401. そして、光学素子2や上板401、あるいは液体LQが所望の温度になるのを待ってから、照度ムラセンサ400による液体LQを介した計測処理を行えばよい。 Then, wait for the optical element 2 and the upper plate 401, or the liquid LQ is the desired temperature may be performed measurement process through the liquid LQ by the uneven illuminance sensor 400.

以上、照度ムラセンサ400による計測動作について説明したが、空間像計測センサ500や照度センサを使った液体LQを介した計測動作前や計測動作中においても、上述同様、温調システム60による温度調整が行われる。 Having described the measuring operation by the uneven illuminance sensor 400, even during the measuring operation or before the measuring operation via the liquid LQ using the spatial image-measuring sensor 500 and illumination sensor, is above similar, temperature adjustment by the temperature control system 60 It takes place.

次に計測処理の一つとして、ベースライン量の計測を行う。 One of the next measurement process to measure the baseline amount. ベースライン量とは、レーザ干渉計で規定される座標系内でのパターン像の投影位置と基板アライメント系350の検出基準位置との位置関係を示すものである。 The baseline amount, which shows the positional relationship between the detection reference position of the projection position and the substrate alignment system 350 of the pattern image in the coordinate system defined by the laser interferometer. まず制御装置CONTは、基板アライメント系350の検出領域が基準部材300上に位置決めされるように、XYステージ53を移動する。 First, the control unit CONT, as the detection area of ​​the substrate alignment system 350 is positioned on the reference member 300, to move the XY stage 53. そして、基板アライメント系350が基準部材300上の基準マークPFMを検出する前に、温調システム60は温調流路66や温調流路65などに液体LQを流して基準部材300を含む基板ステージPST上面の温度調整を行う。 Then, the substrate including the reference member 300 before, temperature control system 60 by passing the liquid LQ to such temperature control flow passage 66 and the temperature control flow passage 65 to the substrate alignment system 350 detects the reference mark PFM on the reference member 300 adjust the temperature of the stage PST top.

基板アライメント系350によって基準部材300上の基準マークPFMを検出するとき、図8に示すように、制御装置CONTは、基板アライメント系350によって温度調整が行われた基準部材300上の基準マークPFMを液体LQを介さずに(ドライ状態で)検出し、レーザ干渉計43によって規定される座標系内での基準マークPFMの位置情報を検出する。 When detecting the reference mark PFM on the reference member 300 by the substrate alignment system 350, as shown in FIG. 8, the control unit CONT, the reference mark PFM on the reference member 300 temperature adjustment is performed by the substrate alignment system 350 not through the liquid LQ (in the dry state) is detected, detects the position information of the reference mark PFM within defined by the coordinate system by the laser interferometer 43. これにより、レーザ干渉計43によって規定される座標系内での基板アライメント系350の検出基準位置が基準マークPFMを使って検出されたことになる。 As a result, the detection reference position of the substrate alignment system 350 in the coordinate system defined by the laser interferometer 43 is detected using the reference mark PFM.

なお、基板アライメント系350による検出動作中においても、温調システム60は、基準部材300の温度変化が起きないように、温調流路65や温調流路66などに液体LQを流して基準部材300の温度調整を行うようにしてもよい。 Incidentally, even during the detection operation by the substrate alignment system 350, temperature control system 60, so that there are no temperature change of the reference member 300, such as a temperature control flow passage 65 and the temperature control flow passage 66 to flow the liquid LQ reference it may be adjust the temperature of the member 300.

次に、制御装置CONTは、マスクアライメント系360により基準部材300上の基準マークMFMを検出する。 Next, the control unit CONT detects the reference mark MFM on the reference member 300 by the mask alignment system 360. 基準マークMFMを検出するとき、制御装置CONTは、XYステージ53を移動して投影光学系PLの先端部と基準部材300とを対向させる。 When detecting the reference mark MFM, the control unit CONT to face the tip and the reference member 300 of the projection optical system PL by moving the XY stage 53. そして、制御装置CONTは、液体供給機構10及び液体回収機構20による液体LQの供給及び回収を行い、投影光学系PLの先端部の光学素子2と基準部材300の上面301Aとの間を液体LQで満たして液浸領域を形成する。 Then, the control unit CONT performs the supply and recovery of the liquid LQ by the liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20, the liquid LQ between the upper surface 301A of the optical element 2 and the reference member 300 at the end portion of the projection optical system PL filled with to form the liquid immersion area.

温調システム60は、マスクアライメント系360が基準部材300上の基準マークMFMを検出する前に、温調流路66や温調流路65などに液体LQを流して基準部材300を含む基板ステージPST上面の温度調整を行う。 Temperature control system 60, the substrate stage including the reference mark MFM prior to detecting, the temperature control flow passages 66 and the temperature control flow passage 65 the reference member 300 by passing the liquid LQ and the like on the reference member 300 mask alignment system 360 adjust the temperature of the PST top. 同様に、温調システム60は、温調流路68に液体LQを流して投影光学系PLの光学素子2の温度調整を行う。 Likewise, temperature control system 60, controls the temperature of the optical element 2 of the projection optical system PL in temperature control flow passage 68 by flowing liquid LQ.

そしてマスクアライメント系360を使って基準部材300上の基準マークMFMを検出するとき、図9に示すように、制御装置CONTは、マスクアライメント系360によりマスクM、投影光学系PL、及び液体LQを介して(ウエット状態で)基準部材300上の基準マークMFMの検出、すなわちマスクMのマークと基準部材300上の基準マークMFMとの位置関係の検出を行う。 And when detecting the reference mark MFM on the reference member 300 with the mask alignment system 360, as shown in FIG. 9, the control unit CONT, the mask M by the mask alignment system 360, the projection optical system PL, and the liquid LQ through it (in wet state) detection of the reference mark MFM on the reference member 300, i.e., to detect the positional relationship between the reference mark MFM on the mark and the reference member 300 of the mask M. これによりレーザ干渉計43で規定される座標系内でのマスクMのパターン像の投影位置情報が基準マークMFMを使って検出される。 Thereby the projection position information of the pattern image of the mask M in the laser interferometer 43 coordinate system defined by is detected using the reference mark MFM.

ここで、マスクアライメント系360による検出動作中においても、温調システム60は、光学素子2や基準部材300、あるいは液体LQの温度変化が起きないように温度調整を行う。 Here, even during the detection operation by the mask alignment system 360, temperature control system 60, controls the temperature so that the optical element 2 and the reference member 300 or the temperature change of the liquid LQ, does not occur. マスクアライメント系360の計測動作前や計測動作中において温度調整を行う場合においても、温調システム60は温度センサ81、82、84などの計測結果に基づいて、液体LQと基準部材300と光学素子2とがほぼ同じ温度になるように温度調整を行う。 Even when the temperature adjustment before the measuring operation of the mask alignment system 360 and the measurement during operation, temperature adjustment system 60 based on the measurement results, such as temperature sensors 81, 82 and 84, the liquid LQ and the reference member 300 and the optical element the temperature adjusted to 2 and is approximately the same temperature. このように、光学素子2、基準部材300、及び液体LQの温度制御を行うことによって、光学素子2の温度変化による光学特性の変化や熱変形、基準部材300の熱変形、及び液体LQの温度変化が防止され、基準マークPFM,MFMの検出を精度よく行うことができる。 Thus, the optical element 2, the reference member 300, and by controlling the temperature of the liquid LQ, variation and thermal deformation of the optical characteristics due to a temperature change of the optical element 2, the thermal deformation of the reference member 300, and the liquid LQ temperature change is prevented, the reference mark PFM, the detection of the MFM can be performed with high accuracy.

基準マークMFMの検出が終了した後、制御装置CONTは、液体回収機構20あるいは液体回収機構20とは別に設けられた所定の液体回収機構を使って、基準部材300の上面301A上に形成された液浸領域AR2の液体LQを回収する。 After the detection of the reference mark MFM ended, the control apparatus CONT uses the predetermined liquid recovery mechanism which is provided separately from the liquid recovery mechanism 20 or the liquid recovery mechanism 20, which is formed on the upper surface 301A of the reference member 300 recovering the liquid LQ of the liquid immersion area AR2.

次に制御装置CONTはアライメント処理を開始する。 Next, the control unit CONT starts the alignment process. 制御装置CONTは、基板アライメント系350の検出基準位置とパターンの像の投影位置との間隔(位置関係)であるベースライン量を求める。 The control unit CONT determines a baseline amount which is the distance (positional relationship) between the projection position of the image of the detection reference position and the pattern of the substrate alignment system 350. 具体的には、基板アライメント系350の検出基準位置、パターン像の投影位置、及び予め定められている基準マークPFMと基準マークMFMとの位置関係から、レーザ干渉計43で規定される座標系内でのパターン像の投影位置と基板アライメント系350の検出基準位置との位置関係(ベースライン量)が決定される。 Specifically, the detection reference position of the substrate alignment system 350, the projection position of the pattern image, and the positional relationship between the reference mark PFM and the reference mark MFM which is predetermined, the coordinate system defined by the laser interferometer 43 positional relationship between the detection reference position of the projection position and the substrate alignment system 350 of the pattern image in the (base line amount) is determined.

そして、制御装置CONTは、基板Pに対して重ね合わせ露光を行うために、基板P上の露光対象領域であるショット領域S1〜S24に形成されているアライメントマーク1を基板アライメント系350で液体LQを介さずに(ドライ状態で)検出する。 Then, the control unit CONT, in order to perform the overlay exposure with respect to the substrate P, the liquid of the alignment marks 1 formed on the shot area S1~S24 is the exposure area on the substrate P by the substrate alignment system 350 LQ the detected (in dry state) without going through. 基板アライメント系350がアライメントマーク1の検出を行っているときの基板ステージPSTの位置はレーザ干渉計43で計測されており、その計測結果は制御装置CONTに出力される。 Position of the substrate stage PST when the substrate alignment system 350 is performing the detection of the alignment mark 1 is measured by the laser interferometer 43, the measurement result is outputted to the control unit CONT. 制御装置CONTは、基板アライメント系350の検出基準位置に対するショット領域S1〜S24の位置情報(ずれ)を求め、そのときの基板ステージPSTの位置からレーザ干渉計43で規定される座標系内でのショット領域S1〜S24のアライメント情報(配列情報)を求める。 The control unit CONT determines the position information of the shot areas S1 to S24 (shift) with respect to the detection reference position of the substrate alignment system 350, in a coordinate system defined by the position of the substrate stage PST at the time the laser interferometer 43 determining alignment information of the shot areas S1 to S24 (sequence information). なお、ショット領域S1〜S24に付随して形成されているすべてのアライメントマークを検出する必要はなく、一部のアライメントマークを検出して、例えば特開昭61-44429号公報(USP4,780,617)に開示されているようにショット領域S1〜S24のアライメント情報を求めるようにしてもよい。 It is not necessary to detect all of the alignment marks formed in association with the shot areas S1 to S24, by detecting a portion of the alignment mark, for example, 4,780,617 discloses (USP4,780,617) it may be obtained alignment information of the shot area S1~S24 as disclosed in.

また、基板アライメント系350による基板P上のアライメントマーク1の検出と並行して、フォーカス検出系30によって液体LQを介さずに(ドライ状態で)基板P表面の面位置情報を検出するようにしてもよい。 In parallel with detection of the alignment marks 1 on the substrate P by the substrate alignment system 350, the focus detection system 30 not through the liquid LQ (in the dry state) so as to detect the surface position information about the surface of the substrate P it may be. この場合、フォーカス検出系30の検出結果は、基板P上の位置に対応させて制御装置CONTに記憶される。 In this case, the detection result of the focus detection system 30 is stored in the control unit CONT to correspond to positions on the substrate P.

そして、基板アライメント系350が基板P上のアライメントマーク1を液体LQを介さずに検出する前や検出中においても、温調システム60は温調流路62や温調流路65などに液体LQを流して基板ホルダPHを含む基板ステージPSTの温度調整を行う。 Then, even during or before detecting the substrate alignment system 350 detects the alignment marks 1 on the substrate P not through the liquid LQ, the temperature adjustment system 60 liquid LQ such temperature control flow passage 62 and the temperature control flow passage 65 the adjust the temperature of the substrate stage PST including the substrate holder PH flowing. 温調システム60は、基板ホルダPHを温度調整することで、この基板ホルダPHに保持されている基板Pの温度変化を抑制する。 Temperature control system 60, by temperature adjustment substrate holder PH, suppresses a temperature change of the substrate P held by the substrate holder PH. そして、温度調整が行われた基板ホルダPHに保持されている基板P上のアライメントマーク1が基板アライメント系350により検出される。 Then, the alignment marks 1 on the substrate P held by the substrate holder PH that temperature adjustment is performed is detected by the substrate alignment system 350.

このように、基板ステージPSTに基板Pをロードした後、上記アライメント処理や計測処理と並行して、温調システム60は基板Pや基準部材300、上板401、501等の計測部材や光学素子2の温度調整を行うことができる。 Thus, after loading the substrate P on the substrate stages PST, in parallel with the alignment treatment or the measurement process, the temperature adjustment system 60 board P and the reference member 300, the upper plate 401 and 501, etc. of the measuring member and the optical element You can adjust the temperature of two. また、例えば基板Pを温度調整するには、上述したように、基板ホルダPHを温度調整し、その温度調整された基板ホルダPHを介して基板Pを温度調整することもできるし、基板ホルダPHの温度調整なしに、あるいは基板ホルダの温度調整と並行して、基板P上に液体供給口12より温度調整された基板Pの露光に使用される液体LQを供給することによって基板Pを温度調整することも可能である。 Further, for example, to temperature control of the substrate P, as described above, the substrate holder PH and temperature adjustment, can either be temperature adjustment substrate P via the temperature adjusted substrate holder PH, the substrate holder PH without temperature regulation, or in parallel with the temperature adjustment of the substrate holder, the temperature adjustment substrate P by supplying the liquid LQ to be used for the exposure of the temperature adjusted substrate P from the liquid supply port 12 onto the substrate P it is also possible to. そして、基板アライメント系350が基板ステージPST上に保持された基板P上のアライメントマーク1などを検出する前に基板Pの温度調整を行うことにより、基板Pの熱変形、ひいてはアライメントマーク1の位置ずれを防止でき、マーク検出精度を向上することができる。 By adjusting the temperature of the substrate P before the substrate alignment system 350 detects the like alignment marks 1 on the substrate P held on the substrate stages PST, thermal deformation of the substrate P, and thus the position of the alignment mark 1 shift can be prevented, it is possible to improve the mark detection accuracy. なお、基板Pに液体LQを供給することによって温度調整したときは、液体回収機構20により基板P上の液体LQを回収した後、基板アライメント系350が液体LQを介さずにアライメントマーク1の検出を行う。 Incidentally, when the temperature adjustment by supplying the liquid LQ to the substrate P is, after recovering the liquid on the substrate P LQ by the liquid recovery mechanism 20, the detection substrate alignment system 350 of the alignment mark 1 not through the liquid LQ I do. なお、基板ステージPSTの上面が十分に広ければ、投影光学系PLの像面側に液体LQを保持したまま、基板アライメント系350で液体LQを介さずに基板P上のアライメントマークを検出するようにしてもよい。 Incidentally, if the upper surface of the substrate stage PST is sufficiently wide, while retaining the liquid LQ on the image plane side of projection optical system PL, so as to detect the alignment mark on the substrate P not through the liquid LQ by the substrate alignment system 350 it may be. この場合も、基板P(基板ホルダPH)及び液体LQは、温調システム60により温度調整されているので、基板アライメント系350によるアライメントマークの検出中に、基板P上に液浸領域の一部または全部が形成されていたとしても、基板Pが熱変形(熱伸縮)を起こすことがなく、基板P上のアライメントマークの位置情報を精度よく検出することができる。 Again, the substrate P (substrate holder PH) and the liquid LQ, since it is temperature adjusted by the temperature adjustment system 60, during the detection of the alignment mark by the substrate alignment system 350, a part of the liquid immersion area on the substrate P or even as all were formed, without the substrate P causes thermal deformation (thermal expansion and contraction), it is possible to accurately detect the position information of the alignment mark on the substrate P.

基板P上のアライメントマーク1を基板アライメントマーク350で検出した後、制御装置CONTは、基板Pの液浸露光を行うために、液体供給機構10を駆動して基板P上に液体LQを供給するとともに液体回収機構20を駆動して基板P上の液体LQを所定量回収する。 After detecting the alignment marks 1 on the substrate P by the substrate alignment mark 350, the control unit CONT, in order to perform the liquid immersion exposure for the substrate P, and supplies the liquid LQ onto the substrate P by driving the liquid supply mechanism 10 the liquid recovery mechanism 20 is driven by a predetermined amount it recovers the liquid LQ on the substrate P with. これにより、投影光学系PLの先端部の光学素子2と基板Pとの間に液体LQの液浸領域AR2が形成される。 Accordingly, the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 is formed between the optical element 2 and the substrate P at the end portion of the projection optical system PL.

ここで上述したように、本実施形態においては、基板アライメント系350によるアライメントマーク1の検出時においては基板P上には液体LQが無く、基板アライメント系350によるアライメントマーク1の検出後に、液体供給機構10より基板P上に液体LQが供給されることになる。 Here, as described above, in the present embodiment, at the time of detection of the alignment mark 1 by the substrate alignment system 350 without the liquid LQ on the substrate P, after the detection of the alignment mark 1 by the substrate alignment system 350, a liquid supply liquid LQ to be supplied onto the substrate P from the mechanism 10. そのため、温調システム60は、基板アライメント系350によるアライメントマーク1の検出後に、液体LQと基板Pとの接触に起因して基板Pの温度変化や熱変形が起きないように、基板Pを保持する基板ホルダPHの温度調整を継続的に行う。 Therefore, temperature control system 60, held after the detection of the alignment mark 1 by the substrate alignment system 350, due to contact with the liquid LQ and the substrate P so that there are no temperature change and the thermal deformation of the substrate P, the substrate P continuously adjusts the temperature of the substrate holder PH for. 温調システム60は、例えば基板ホルダPHの上面に設けられた温度センサ80による基板Pの温度計測結果に基づいて、温調流路62に供給する液体LQの温度や単位時間当たりの液体供給量を調整することで、基板Pを基板ホルダPHを介して温度調整する。 Temperature control system 60, for example, based on the temperature measurement result of the substrate P by the temperature sensor 80 provided on the upper surface of the substrate holder PH, the liquid supply amount per temperature and unit time of the liquid LQ supplied to the temperature control flow passage 62 by adjusting, for temperature control of the substrate P via the substrate holder PH.

また、制御装置CONTは、基板Pの露光を開始する前に、液体LQの温度を温度センサを使って計測し、液体LQの温度に応じて、基板P上に露光に使われる液体LQを流したり、基板ホルダPHや光学素子2の温度調整を行うことで、液体LQや基板Pの温度を所望状態にする。 Further, the control unit CONT, before starting the exposure of the substrate P, the temperature of the liquid LQ is measured with the temperature sensor, depending on the temperature of the liquid LQ, flowing the liquid LQ to be used for exposure onto the substrate P or, by adjusting the temperature of the substrate holder PH and the optical element 2, the temperature of the liquid LQ and the substrate P in the desired state.

そして、制御装置CONTは、液体供給機構10による基板P上に対する液体LQの供給と並行して、液体回収機構20による基板P上の液体LQの回収を行いつつ、基板Pを支持する基板ステージPSTをX軸方向(走査方向)に移動しながら、マスクMのパターン像を投影光学系PLと基板Pとの間の液体LQ及び投影光学系PLを介して基板P上に投影露光する(ステップSA4)。 Then, the control unit CONT, in parallel with the supply of the liquid LQ with respect to the upper substrate P by the liquid supply mechanism 10, while performing recovery of the liquid LQ on the substrate P by the liquid recovery mechanism 20, the substrate stage PST which supports a substrate P the while moving in the X axis direction (scanning direction), a pattern image of the mask M via the liquid LQ and the projection optical system PL between the projection optical system PL and the substrate P to the projection exposure onto the substrate P (step SA4 ).

液浸領域AR2を形成するために液体供給機構10の液体供給部11から供給された液体LQは、供給管13A、13Bを流通した後、流路形成部材70内部に形成された供給流路を介して液体供給口12A、12Bより基板P上に供給される。 Liquid LQ supplied from the liquid supply unit 11 of the liquid supply mechanism 10 in order to form the liquid immersion area AR2 is supply pipe 13A, after flowing through the 13B, the supply flow passage formed in the passage forming member 70 via a liquid supply port 12A, it is supplied onto the substrate P from 12B. 液体供給口12A、12Bから基板P上に供給された液体LQは、投影光学系PLの先端部(光学素子2)の下端面と基板Pとの間に濡れ拡がるように供給され、投影領域AR1を含む基板P上の一部に、基板Pよりも小さく且つ投影領域AR1よりも大きい液浸領域AR2を局所的に形成する。 Liquid supply ports 12A, liquid LQ supplied from 12B onto the substrate P is supplied to wets and spreads between the lower end surface and the substrate P at the end portion of the projection optical system PL (optical element 2), the projection area AR1 on a part of the substrate P including, locally form a large liquid immersion area AR2 than and the projection area AR1 smaller than the substrate P. このとき、制御装置CONTは、液体供給機構10のうち投影領域AR1のX軸方向(走査方向)両側に配置された液体供給口12A、12Bのそれぞれより、走査方向に関して投影領域AR1の両側から基板P上への液体LQの供給を同時に行う。 At this time, the control unit CONT, substrate liquid supply ports 12A disposed in the X axis direction (scanning direction) on both sides of the projection area AR1 of the liquid supply mechanism 10, from each of 12B, from both sides of the projection area AR1 in the scanning direction to supply the liquid LQ onto the P simultaneously. これにより、液浸領域AR2は均一且つ良好に形成されている。 Accordingly, the liquid immersion area AR2 is uniform and well formed.

本実施形態における露光装置EXは、マスクMと基板PとをX軸方向(走査方向)に移動しながらマスクMのパターン像を基板Pに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域AR2の液体LQ及び投影光学系PLを介してマスクMの一部のパターン像が投影領域AR1内に投影され、マスクMが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、基板Pが投影領域AR1に対して+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。 The exposure apparatus EX of the present embodiment, the pattern image of the mask M while moving the mask M and the substrate P in the X axis direction (scanning direction) be one which projection exposure onto the substrate P, at the time of scanning exposure, immersion part of the pattern image of the mask M is projected in the projection area AR1 via the liquid LQ and the projection optical system PL of the area AR2, synchronization to the mask M is moved at the velocity V in the -X direction (or + X direction) to, (the beta projection magnification) speed beta · V in + X direction the substrate P is with respect to the projection area AR1 (or the -X direction) to move. 基板P上には複数のショット領域S1〜S24が設定されており、1つのショット領域への露光終了後に、基板Pのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Pを移動しながら各ショット領域S1〜S24に対する走査露光処理が順次行われる。 On the substrate P are set a plurality of shot areas S1 to S24, after the exposure is completed for one shot area, the next shot region moves to the scanning start position by stepping movement of the substrate P, the following, step while moving the substrate P in and scan system scanning exposure process for the shot areas S1~S24 is sequentially performed.

基板P上の複数のショット領域S1〜S24のそれぞれを順次露光する際、ステップSA3で求めた各ショット領域の位置情報(配列情報)、及びベースライン量に基づいて、XYステージ53を移動し、基板P上の各ショット領域S1〜S24とパターン像とを位置合わせしながら、各ショット領域S1〜S24の液浸露光処理を行う。 When successively exposing the plurality of shot areas S1~S24 on the substrate P, the position information of each shot area obtained in step SA3 (sequence information), and on the basis of the baseline amount, and moves the XY stage 53, while aligning the respective shot areas S1 to S24 and the pattern image on the substrate P, it performs the liquid immersion exposure process of each shot area S1 to S24.

また、制御装置CONTは、ショット領域S1〜S24の露光中に、フォーカス検出系30を使って基板P表面の面位置情報を検出し、投影光学系PL及び液体LQを介した像面と基板P表面とを合致させるように、基板ステージPSTを介して基板PをZ軸方向あるいは傾斜方向に移動したり、あるいは投影光学系PLの像特性を変化させつつ、液浸露光処理を行う。 Further, the control unit CONT, during the exposure of the shot area S1 to S24, and detects the surface position information about the surface of the substrate P by using the focus detection system 30, the image plane and the substrate P via the projection optical system PL and the liquid LQ and a surface so as to coincide, or moving the substrate P in the Z-axis direction or inclined direction through the substrate stages PST, or while changing the image characteristics of the projection optical system PL, performs immersion exposure process. フォーカス検出系30は、各ショット領域の露光中に、投射部30Aより液体LQを介して基板P上に検出光Laを投射するとともに基板Pからの反射光を液体LQを介して受光することによって基板P表面の面位置情報を検出する。 Focus detection system 30, during the exposure of each shot area, by the reflected light from the substrate P receives via the liquid LQ with projecting a detection light La to the projection portion 30A than on the substrate P via the liquid LQ detecting the surface position information about the substrate P surface.

なお、各ショット領域S1〜S24に対する走査露光中は、液体LQの供給前に求めた基板Pの表面情報に基づいて、フォーカス検出系30を使うことなしに、基板P表面と液体LQを介して形成される像面との位置関係を調整するようにしてもよい。 Note that during the scanning exposure for each shot area S1 to S24, based on the surface information of the substrate P determined before the supply of the liquid LQ, without using the focus detection system 30, via the surface of the substrate P and the liquid LQ positional relationship between the image plane formed may be adjusted. あるいは、液体LQの供給前に求めた基板Pの表面位置情報と、走査露光中に液体LQを介して検出した基板Pの表面位置情報との双方を考慮して、基板P表面の位置制御を行うようにしてもよい。 Alternatively, the surface position information of the substrate P determined before the supply of the liquid LQ, in consideration of both the detected surface position information of the substrate P through the liquid LQ during the scanning exposure, the position control of the substrate P surface it may be performed.

また、制御装置CONTは、基板Pに対する液浸露光処理と、温調システム60による温度調整とを並行して行う。 Further, the control unit CONT performs in parallel the liquid immersion exposure process for the substrate P, and the temperature adjustment by the temperature adjustment system 60. 温調システム60は、液浸領域AR2の液体LQの温度が変化したり、液体LQ中に温度分布が生じないように、更には光学素子2及び基板Pに温度変化や熱変形が生じないように、基板P上に供給される液体LQの温度調整及び基板ホルダPHや光学素子2の温度調整を行う。 Temperature control system 60, or the temperature of the liquid LQ is changed in the liquid immersion area AR2, so that the temperature distribution is not generated in the liquid LQ, and more so as not to cause a temperature change or thermal deformation on the optical element 2 and the substrate P in, the temperature adjustment and temperature adjustment of the substrate holder PH and the optical element 2 of the liquid LQ supplied onto the substrate P. このとき温調システム60は、温度センサ80、81、84などを使って、基板P(基板ホルダPH)、供給される液体LQ、及び光学素子2の温度を計測し、その計測結果に基づいて、基板ホルダPHや光学素子2の温度調整や基板P上に供給される液体LQの温度調整を行う。 In this case the temperature control system 60, using, for example, temperature sensors 80,81,84, the substrate P (substrate holder PH), the liquid is supplied LQ, and the temperature of the optical element 2 is measured, based on the measurement result , it adjusts the temperature of the liquid LQ supplied onto the temperature adjustment and the substrate P of the substrate holder PH and the optical element 2.

ここで、液体LQに温度変化や温度分布が生じる要因としては、例えば液体LQに接触する基板Pや光学素子2の温度変化が挙げられる。 Examples of the factors that temperature changes and temperature distribution in the liquid LQ is caused, for example, the temperature change of the substrate P and the optical element 2 in contact with the liquid LQ and the like. 基板Pや光学素子2の温度変化の要因としては、照射される露光光ELの熱エネルギーを光学素子2や基板P(基板P上のレジストを含む)が吸収したり、あるいは発熱源であるモータやアクチュエータ(基板ステージ駆動装置PSTD)を有する基板ステージPSTから基板Pへの熱の伝達などが挙げられる。 Factors for the temperature change of the substrate P and the optical element 2, or to absorb heat energy of the exposure light EL radiated optical element 2 and the substrate P (including the resist on the substrate P) is, or is an exothermic source motor etc. and actuators heat transfer from the substrate stage PST with (substrate stage drive apparatus PSTD) to the substrate P and the like. あるいは、露光光ELが照射されることにより液体LQ自体が温度変化することも考えられる。 Alternatively, the liquid LQ itself also conceivable to temperature changes by the exposure light EL is irradiated. これらの要因により、液体LQの温度と液体LQと接触する基板Pの温度と光学素子2の温度とに差が生じると、それらの間で熱交換(熱伝達)が行われ、基板Pと光学素子2との間に満たされた液体LQに温度変化や温度分布が生じたり、基板Pや光学素子2の温度変化や熱変形を引き起こす可能性がある。 These factors, when a difference between the temperature of the optical element 2 of the substrate P in contact with the liquid LQ temperature and the liquid LQ is generated, the heat exchange (heat transfer) is performed between them, the substrate P and the optical or resulting temperature changes and temperature distribution in the liquid LQ filled in the space between the element 2 and can cause a temperature change and the thermal deformation of the substrate P and the optical element 2. この場合、これら温度変化によって露光光ELの光路が変動したり、基板Pが熱変形したり、光学素子2が熱変形して投影光学系PL及び液体LQを介した像特性が変動したり、パターン像の位置合わせや重ね合わせ精度が劣化する不都合が発生する可能性がある。 In this case, or the optical path is varied the exposure light EL by these temperature changes, or the substrate P is thermally deformed, the image characteristics or fluctuations through the projection optical system PL and the liquid LQ in the optical element 2 is thermally deformed, there is a possibility that disadvantages alignment and overlay accuracy of the pattern image is deteriorated occurs. あるいは、液体LQの温度変化(温度分布)に起因して、液体LQの屈折率変動や屈折率分布が生じ、フォーカス検出系30の検出光Laの光路が変動するなどして、フォーカス検出系30に計測誤差が生じる可能性もある。 Alternatively, due to the liquid LQ of the temperature change (temperature distribution), the refractive index variation and refractive index distribution of the liquid LQ occurs, the optical path of the detecting light beam La of the focus detection system 30 and the like vary, the focus detection system 30 there is a possibility that measurement errors in the.

また、液体温調装置61から供給される液体LQの温度も、僅かながら経時的に変化する可能性があり、その場合においても基板Pと光学素子2との間に満たされた液体LQに温度分布や温度変化が生じる。 The temperature of the liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61, may change over time slightly, the temperature in the liquid LQ, filled in the space between the substrate P and the optical element 2 even in that case distribution and temperature change occurs.

そこで、温調システム60は、液体LQと基板Pとの接触、あるいは液体LQと光学素子2との接触によって、これら光学素子2や基板Pや液体LQの温度変化が生じないように、液体LQと光学素子2と基板Pとがほぼ同一温度となるように、液体LQと光学素子2や基板ホルダPH(ひいては基板P)の温度調整を行うことで、計測精度や露光精度の劣化する不都合を防止することができる。 Therefore, temperature control system 60, contact between the liquid LQ and the substrate P, or by contact with the liquid LQ and the optical element 2, so that the temperature change of the optical element 2 and the substrate P and the liquid LQ does not occur, the liquid LQ and like the optical element 2 and the substrate P is substantially the same temperature, by adjusting the temperature of the liquid LQ and the optical element 2 and the substrate holder PH (thus the substrate P), the disadvantage that the deterioration of the measurement accuracy and the exposure accuracy it is possible to prevent.

特に温調システム60が、基板Pとその基板P上の液体LQとの間の熱伝達が低減されるように、基板ホルダPHの温度調整を行うので、発熱源であるモータやアクチュエータを有する基板ステージPSTから基板Pへ伝達される熱エネルギーによって、基板Pが熱変形したり、液体LQ中に温度変化や温度分布が生じる不都合を効果的に防止することができる。 Substrate in particular temperature control system 60, so that heat transfer between the liquid LQ on the substrate P and the substrate P is reduced, with so adjusting the temperature of the substrate holder PH, the motor or actuator is a heat source by thermal energy transferred from the stage PST to the substrate P, it is possible substrate P or thermally deformed, effectively preventing a disadvantage that temperature changes and temperature distribution occurs in the liquid LQ.

また、温調システム60は、光学素子2とその光学素子2に接触する液体LQとの間での熱伝達が低減されるように、光学素子2を温度調整するので、露光光ELの熱エネルギーを吸収して発熱する光学素子2からその光学素子2に接触する液体LQへ伝達される熱エネルギーによって、光学素子2が温度変化や熱変形を起こしたり、液体LQ中に温度変化や温度分布が生じる不都合を効果的に防止することができる。 Also, temperature control system 60, so that heat transfer between the optical element 2 and the liquid LQ in contact with the optical element 2 can be reduced, since the temperature adjustment of the optical element 2, the thermal energy of the exposure light EL by thermal energy transferred from the optical element 2 which generates heat by absorbing the liquid LQ in contact with the optical element 2, the optical element 2 or causing temperature change and the thermal deformation, temperature change and temperature distribution in the liquid LQ it is possible to effectively prevent the inconvenience.

また液体LQ中に温度分布が生じて屈折率分布が生じると、検出光Laを基板Pに対して斜め方向から投射する構成であるフォーカス検出系30の計測精度が著しく劣化する可能性があるが、温調システム60が、液体LQ中に温度分布が生じないように、基板ホルダPHの温度調整を行ったり、光学素子2の温度調整を行うことで、フォーカス検出系30の計測精度の劣化を防止できる。 Further, when the refractive index distribution temperature distribution occurs in the liquid LQ occurs, there is a possibility that the measurement accuracy of the focus detection system 30 is configured to project obliquely the detection light La to the substrate P is significantly deteriorated , temperature control system 60, so that the temperature distribution is not generated in the liquid LQ, or perform temperature adjustment of the substrate holder PH, by adjusting the temperature of the optical element 2, the measurement accuracy deterioration of the focus detection system 30 It can be prevented.

なお液浸領域AR2の液体LQの温度調整を行うとき、供給管13A、13Bの途中に、光学素子2や基板ホルダPHの温度調整に使用される液体温調装置61とは別の液体温調装置を設け、温度センサの計測結果に基づいて、液体供給口12A、12Bから供給する液体LQの温度を調整したり、あるいは単位時間当たりの液体供給量を調整するようにしてもよい。 Note When adjusting the temperature of the liquid LQ of the liquid immersion area AR2, the supply pipe 13A, in the middle of 13B, another liquid temperature control and the liquid temperature controller 61 for use in temperature adjustment of the optical element 2 and the substrate holder PH the device is provided, based on the measurement result of the temperature sensor, the liquid supply ports 12A, to adjust the temperature of the liquid LQ supplied from 12B, or unit may be adjusted to the liquid supply amount per unit time.

基板Pの液浸露光が終了した後、制御装置CONTは、液体回収機構20、あるいは液体回収機構20とは別に設けられた所定の液体回収機構を使って、基板P上に形成された液浸領域AR2の液体LQを回収する(ステップSA5)。 After the immersion exposure of the substrate P is completed, the control unit CONT, the liquid recovery mechanism 20 or by using a predetermined liquid recovery mechanism which is provided separately from the liquid recovery mechanism 20, which is formed on the substrate P immersion recovering the liquid LQ in the region AR2 (step SA5).

基板P上及び基板ステージPST上の液体LQを回収した後、制御装置CONTは、露光済みの基板Pを基板ステージPSTより搬出(アンロード)する(ステップSA6)。 After recovering the liquid LQ on the substrate P and on the substrate stages PST, the control unit CONT, the exposed substrate P is unloaded from the substrate stage PST (unloaded) (step SA6).

以上説明したように、基板Pを保持する基板ホルダPHを温調システム60を使って温度調整することで、液体LQに接触する基板Pを基板ホルダPHを介して所望の温度に調整できる。 As described above, the substrate holder PH which holds the substrate P by using the temperature regulating system 60 by adjusting the temperature, the substrate P in contact with the liquid LQ can be adjusted to a desired temperature through the substrate holder PH. また、液体LQと接触した状態で露光光ELが通過する光学素子2や上板401なども温調システム60を使って温度調整することができる。 Further, it is possible such as an optical element 2 and the upper plate 401 through which the exposure light EL in a state of contact with the liquid LQ passes even with a temperature control system 60 for temperature control. したがって、基板Pや光学素子2に接触している液体LQも所望の温度に維持することができるばかりでなく、液体LQと接する基板Pや光学素子2の温度変化や熱変形も防止できる。 Therefore, the liquid in contact with the substrate P and the optical element 2 LQ also not only be maintained at the desired temperature, temperature change and the thermal deformation of the substrate P and the optical element 2 in contact with the liquid LQ can be prevented. したがって、液体LQに検出光Laを照射し、その液体LQを介した検出光Laに基づいて計測処理を行う構成であっても、良好な計測精度を維持することができる。 Therefore, the detection light La in the liquid LQ, be configured to perform measurement processing on the basis of the detecting light beam La through the liquid LQ, it is possible to maintain a good measurement accuracy. また、所望の温度に維持された液体LQを介して基板P上に露光光ELを照射することができるので、良好な露光精度を維持することができる。 Further, it is possible to irradiate the exposure light EL onto the substrate P via the liquid LQ maintained at the desired temperature, it is possible to maintain a good exposure accuracy. また液体LQと接触する基板P(基板ホルダPH)、光学素子2、基準部材300などの温度調整を行うようにしているので、液体の気化に起因する基板P、光学素子2、基準部材300などの温度変化や熱変形を防止することもできる。 The substrate in contact with the liquid LQ P (substrate holder PH), the optical element 2, since to perform the temperature adjustment such as the reference member 300, the substrate P due to vaporization of the liquid, the optical element 2, such as the reference member 300 it is also possible to prevent the temperature change and the thermal deformation.

また、例えば図9に示すように、基準部材300上に形成した液体LQの液浸領域の一部が平坦面51上に配置されたり、あるいは基板P上のエッジ領域Eを露光するときに、液体LQの液浸領域AR2の一部が平坦面51上に配置される場合があるが、基板Pの周囲に平坦面51を形成するプレート部材50も温度調整することで、その平坦面51に液体LQが接触した場合でも、液体LQに温度変化(温度分布)が生じる不都合を防止することができる。 For example, as shown in FIG. 9, or part thereof is placed on the flat surface 51 of the liquid immersion area of ​​the liquid LQ formed on the reference member 300, or when exposing the edge area E of the substrate P, there is a case where part of the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 is arranged on the flat surface 51, the plate member 50 to form a flat surface 51 on the periphery of the substrate P may be to temperature adjustment, on the flat surface 51 even when the liquid LQ comes into contact, it is possible to prevent a disadvantage that the temperature change (temperature distribution) occurs in the liquid LQ.

なお、例えば基板P上のアライメントマーク1の検出を行う前に基板Pの温度調整を行う場合や基板Pの露光を開始する前に基板Pの温度調整を行うとき、露光に使われる液体LQを基板P上に一定時間流すことで、その基板Pの温度調整を行うこともできる。 Incidentally, for example, when adjusting the temperature of the substrate P before starting the exposure of the case and the substrate P to perform the temperature adjustment of the substrate P before performing the detection of the alignment marks 1 on the substrate P, the liquid LQ to be used for exposure by flowing a certain time on the substrate P, and also possible to perform temperature adjustment of the substrate P. そのとき、温度調整時における単位時間当たりの液体供給量を、液浸露光時における液体供給量より多くすることで、より効果的に短時間で基板Pを所望の温度に調整することができる。 Then, the liquid supply amount per unit time when the temperature is adjusted, by more than the liquid supply amount at the time of liquid immersion exposure, it is possible to adjust the substrate P to a desired temperature in a short time more efficiently. なお液体供給量を多くしたときは、液体LQの流出を防止するために、液体供給量に応じて液体回収量を多くすればよい。 Note when many liquid feed rate, in order to prevent the outflow of the liquid LQ, it is sufficient to increase the liquid recovery amount in accordance with the liquid supply amount.

また、基板P上でのパターンの重ね合わせ精度を向上するために、アライメント処理時(ステップSA3)と液浸露光時(ステップSA4)とでの基板P(あるいは液体LQや光学素子2)の温度差を可能な限り小さくするように温度調整することが好ましいが、光照射条件やアクチュエータの駆動条件などによって温度差が生じる可能性がある。 Further, in order to improve the overlay accuracy of the pattern on the substrate P, the temperature during the alignment process (step SA3) and immersion exposure time (step SA4) and data of the substrate P (or the liquid LQ and the optical element 2) it is preferable to temperature control so as to reduce as much as possible the difference, but may the temperature difference depending on the driving conditions of the light irradiation conditions and the actuator may occur. その場合、例えばアライメント処理時と液浸露光時との温度差に起因する基板Pの熱変形量(線膨張の変動量)を予め求め、その変動量を補正するための補正量を求めておき、その補正量に基づいて、重ね合わせ露光するときの基板Pとパターン像との位置関係を補正するようにしてもよい。 In that case, for example, it determined the thermal deformation of the substrate P caused by the temperature difference between the alignment process during the immersion exposure (the amount of variation of linear expansion) preliminarily obtain a correction amount for correcting the variation amount , based on the correction amount may be correct the positional relationship between the substrate P and the pattern image at the time of superposition exposure.

なお、上述の実施形態においては、基板Pを基板ステージPST上にロードした後に、計測処理を行うようにしているが、この計測処理は複数枚の基板の処理毎に行い、その間はステップSA3でアライメント処理だけ行うようにしてもよい。 In the embodiment described above, the substrate P after loading onto the substrate stages PST, but so as to perform the measurement process, the measurement process is performed for each processing of a plurality of substrates, during which in step SA3 it may be carried out only alignment process.

また計測処理を行う際に、露光対象として基板Pを基板ステージPST上にロードすることによって、各計測処理中に、Zステージ52の凹部55に液体LQが浸入することを防止しているが、液浸領域AR2の大きさに対して基板ステージPSTの上面に十分な面積があり、計測処理を行うときに、Zステージ52の凹部55に液体LQが浸入することがない場合には、計測処理が完了してから基板ステージ上に基板Pをロードするようにしてもよい。 Also when performing measurement processing by loading the substrate P on the substrate stage PST as an exposure target, during each measuring process, although the liquid LQ is prevented from intruding into the recess 55 of the Z stage 52, There is enough area on the top surface of the substrate stage PST with respect to the size of the liquid immersion area AR2, when performing measurement processing, if there is no the liquid LQ from entering the recess 55 of the Z stage 52, the measurement processing There may be from complete to load the substrate P on the substrate stage.

また計測処理を行う際にZステージ52の凹部55へ液体LQが浸入することを防止するために、露光対象としての基板Pではなく、基板Pと同一形状のダミー基板を基板ステージPST上にロードし、計測処理が完了した後に、露光対象の基板Pと交換するよるようにしてもよい。 The load in order to prevent the liquid LQ from penetrating into the recess 55 of the Z stage 52 in performing the measurement process, rather than the substrate P as an exposure target, a dummy substrate of the substrate P and the same shape on the substrate stage PST and, after the measurement process has been completed, it may be due to exchange of the substrate P as the exposure objective.

また上述の実施形態においては、基板ステージPST上に基板Pをロードする前に、温調用ホルダ90で基板Pの温度調整をしているが、基板ステージPST上に基板Pをロードした後に基板P上に温度調整された液体LQを流したり、基板ホルダPHの温度調整をすることで十分であれば、温調用ホルダ90を設けなくてもよい。 In the above embodiment, before loading the substrate P on the substrate stage PST, although the temperature control of the substrate P in the temperature adjustment holder 90, the substrate P after loading the substrate P on the substrate stage PST or flowing the liquid LQ that has been adjusted to a temperature of above, if is sufficient to the temperature adjustment of the substrate holder PH, it may not be provided temperature control holder 90.

また上述の実施形態においては、光学素子2、基板ホルダPH、基準部材300などの温度調整を行っているが、それらをすべての温度調整は必ずしも必要なく、液体LQとの熱交換による影響が懸念される部材だけに温度調整を行うようにしてもよい。 In the embodiment described above, the optical element 2, substrate holder PH, is performed the temperature adjustment such as the reference member 300, they all temperature adjusted without necessarily concern the influence of the heat exchange with the liquid LQ it may perform temperature adjustment only member to be.

また上述の実施形態においては、光学素子2、基板P(基板ホルダPH)、基準部材300などの液体LQに接触する物体の温度調整を行うようにしているが、投影光学系PLの像面側に供給された液体LQと接触する物体の温度調整を行わずに、その物体の温度に応じて、供給される液体LQの温度を調整するだけでもよい。 In the embodiment described above, the optical element 2, substrate P (substrate holder PH), contact with the liquid LQ, such as the reference member 300 is so that the temperature adjustment of the object, the image plane side of the projection optical system PL without temperature adjustment of an object in contact with the supplied liquid LQ, in accordance with the temperature of the object, it may only adjust the temperature of the liquid LQ to be supplied. その場合、各物体の温度を、例えば温度センサを使って測定し、その測定結果に基づいて液体LQの温度調整を行うのが望ましい。 In that case, the temperature of each object, for example measured using a temperature sensor, it is desirable to carry out the temperature adjustment of the liquid LQ based on the measurement result. この場合も、液体LQとその液体LQに接触する物体との間の熱交換が抑制され、液体LQの温度変化(温度分布の発生)や液体LQと接触する物体の温度変化や熱変形を防止することができる。 Again, heat exchange between the object in contact liquid LQ and its liquid LQ is suppressed, preventing a change in temperature or the thermal deformation of the object in contact with the temperature change (generation of a temperature distribution) and the liquid LQ of the liquid LQ can do.

さらに液体LQと流路形成部材70との間の熱交換(熱伝達)も懸念される場合には、流路形成部材70を温調システム60によって温度調整するようにしてもよい。 Further, when the heat exchange (heat transfer) is also a concern between the liquid LQ and the flow path forming member 70 may be temperature adjusted flow path forming member 70 by the temperature adjustment system 60. この場合、流路形成部材70内にヒータを埋め込んだり、液体供給機構10及び液体回収機構20と連通する流路以外の温調用流路を流路形成部材70内に設けて温調用流路に温調用の流体を流通させても良い。 In this case, embed heater in the flow path forming member 70, for temperature control flow passage provided in the liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20 and communicating with the flow stream for temperature control other than the passage path the flow path forming member 70 the fluid for temperature control may be circulated. また、流路形成部材70に温度センサを配置して、流路形成部材70の温度を計測し、その結果に基づいて流路形成部材70の温度を調整するようにしてもよい。 Further, by arranging the temperature sensor in the flow path forming member 70 measures the temperature of the flow path forming member 70, may be adjusted to the temperature of the flow path forming member 70 based on the result.

またさらに、上述の実施形態においては、基板Pの温度調整を行うために、基板ホルダPH内に温度流路62を形成して、その温調流路62に温度調整された液体LQを流すことによって、基板ホルダPHの温度調整を行うようにしているが、基板ステージPSTに搭載されているモータやアクチュエータの温度調整機構を基板ホルダPHの温度調整に兼用するようにしてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, in order to adjust the temperature of the substrate P, to form a temperature channel 62 in the substrate holder PH, flowing a temperature-controlled liquid LQ to the temperature control flow passage 62 by, but so as to adjust the temperature of the substrate holder PH, the temperature adjustment mechanism of the motor or actuator mounted on the substrate stage PST may be also used to the temperature regulation of the substrate holder PH.

以下、本発明の別の実施形態について説明する。 Hereinafter, a description will be given of another embodiment of the present invention. 以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。 In the following description, the same reference numerals are given to identical or similar to those in the embodiments described above, simplified or omitted.

図10において、流路形成部材70の下面70Aにおいて、液体供給口12A、12Bが設けられている領域が液体回収口22A、22Bが設けられている領域に対して基板Pより遠くになるように、段部71が形成されている。 10, the lower surface 70A of the flow passage, as a region in which the liquid supply ports 12A, 12B are provided is farther from the substrate P with respect to the region in which the liquid recovery ports 22A, 22B are provided , stepped portions 71 are formed. そして、段部71のうち、投影光学系PLの光軸AXに向く面71Aには、液浸領域AR2の液体LQを攪拌する攪拌装置72が設けられている。 Of the stepped portion 71, the surface 71A facing the optical axis AX of the projection optical system PL, stirrer 72 for stirring the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 are provided. 攪拌装置72Aは液体供給口12A、12Bのそれぞれの近傍に設けられており、液体供給口12A、12Bを介して基板P上に供給された液体LQを攪拌する。 Stirrer 72A is the liquid supply ports 12A, is provided near each of 12B, to agitate the liquid LQ supplied onto the substrate P via the liquid supply ports 12A, the 12B. 攪拌装置72は、基板Pの液浸露光中又はその前後、あるいは基準部材300や上板401、501上に液体LQを配置した状態での計測中又はその前後において、液体LQを攪拌することができる。 Agitating device 72, in the measurement during or before and after in a state of arranging the liquid LQ on the liquid immersion exposure during or before and after the substrate P or the reference member 300 and the upper plate 401 and 501, and stirring the liquid LQ it can. 攪拌装置72で液体LQを攪拌することで、液体LQ中に温度分布が生じる不都合を防止することができる。 By agitating the liquid LQ in the stirring device 72, it is possible to prevent a disadvantage that the temperature distribution occurs in the liquid LQ.

また、図11に示すように、例えば流路形成部材70の内側面70Aに、光学素子2に対して液体LQの噴流を吹き付ける第2液体供給口18A、18Bを設けるようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 11, the inner surface 70A of the example flow path forming member 70, the second liquid supply ports 18A for blowing the liquid LQ of the jet with respect to the optical element 2, it may be provided 18B. すなわち、第2液体供給口18A、18Bを光学素子2の液体接触面2Aの方を向くように形成することもできる。 That is, it is also possible to form the second liquid supply ports 18A, and 18B so as to face towards the optical element 2 of the liquid contact surface 2A. このように第2液体供給口18A、18Bより液体LQを光学素子2に当てるように供給することで、露光光ELの照射による光学素子2の温度変化(温度上昇)を抑制し、光学素子2を所望の温度に維持して液体LQに温度分布が生じる不都合を防止できる。 Thus the second liquid supply ports 18A, liquid LQ from 18B by supplying to direct the optical element 2, to suppress the temperature change of the optical element 2 (temperature rise) caused by the irradiation of the exposure light EL, the optical element 2 can be prevented a disadvantage that the temperature distribution occurs in the liquid LQ to maintain the desired temperature.

なお、液体LQを光学素子2に当てるようにして流す構成の代わりに、第2液体供給口18A、18Bより供給された液体LQが、光学素子2の液体接触面2Aに沿って層流となって流れるようにしてもよい。 Instead of the configuration to flow so as to hit the liquid LQ to the optical element 2, the second liquid supply ports 18A, is supplied liquid LQ from 18B, a laminar flow along the liquid contact surface 2A of the optical element 2 it may be flowing Te. この場合、第2液体供給口18A、18Bを液体接触面2Aの近傍に且つ光学素子2の光軸と直交する方向を向くように形成すればよい。 In this case, the second liquid supply ports 18A, 18B and may be formed so as to face the direction and perpendicular to the optical axis of the optical element 2 in the vicinity of the liquid contact surface 2A. こうすることにより、光学素子2に与える影響(摩耗や溶解など)を抑制できる。 By this arrangement, it is possible to suppress the influence on the optical element 2 (such as abrasion or dissolution).

また、上述した実施形態においては、投影光学系PLの像面側に露光用の液体LQを供給して光学素子2の温度調整を行う場合、光学素子2と基板Pあるいは基板ステージPST上の所定の平坦面とを対向させた状態で液体LQの供給を行っているが、図12に示すように、投影光学系PLの下方領域に対して進退可能に設けられたプレート部材150を設けるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, when performing temperature adjustment of the optical element 2 by supplying the liquid LQ for exposure on the image plane side of projection optical system PL, a predetermined on the optical element 2 and the substrate P or the substrate stage PST It is performed the supply of the liquid LQ in a state of being opposed to the flat surface of, as shown in FIG. 12, so as to provide a plate member 150 provided to be retractable relative to the lower region of the projection optical system PL it may be. プレート部材150は、投影光学系PLの下方領域に配置されたとき、投影光学系PLの光学素子2に対して所定の距離をあけて対向可能となっている。 Plate member 150, when positioned in the lower region of the projection optical system PL, and has a possible counter with a predetermined distance with respect to the optical element 2 of the projection optical system PL. プレート部材150には、軸部151を回動中心として回動する回転機構152が設けられており、回転機構152の駆動によって、投影光学系PLの下方領域に対して進退可能となっている。 The plate member 150, and the rotation mechanism 152 is provided to rotate the shaft 151 as the pivot center by the driving of the rotation mechanism 152, and can advance and retreat with respect to the lower region of the projection optical system PL. なお、軸部151の上端部は、例えば投影光学系PLの鏡筒PKを保持する定盤やコラム(ボディ)など、所定の部材に取り付けることができる。 Incidentally, the upper end portion of the shaft portion 151 may be attached such as a surface plate or a column to hold the barrel PK of the projection optical system PL (the body), the predetermined member. また、回転機構152は、プレート部材150をZ軸方向に移動するZ駆動機構の機能も有しており、投影光学系PLの光学素子2とプレート部材150との距離を調整可能である。 The rotating mechanism 152 has a function of Z-drive mechanism for moving the plate member 150 in the Z axis direction has, it is possible to adjust the distance between the optical element 2 and the plate member 150 of the projection optical system PL. このようなプレート部材150を設けることにより、基板ステージPSTが例えば基板Pのロード・アンロードを行うために投影光学系PLの下方領域に配置されていない場合においても、光学素子2とプレート部材150とを対向させた状態で液体供給口12より液体LQを供給することにより、光学素子2の温度調整を液体LQを使って行うことができるばかりでなく、投影光学系PLの液体接触面2Aを常時濡らしておくことも可能となるので、投影光学系PLの液体接触面2Aが乾いて、その液体接触面2Aに異物などが付着するのを防止することもできる。 By providing such a plate member 150, when not located in the lower region of the projection optical system PL to the substrate stage PST to perform the loading and unloading of, for example, the substrate P also, the optical element 2 and the plate member 150 up by supplying the liquid LQ from the liquid supply ports 12 while being opposed to, the temperature adjustment of the optical element 2 not only can be done with the liquid LQ, the liquid contact surface 2A of the projection optical system PL since it is possible to keep wet at all times, dry the liquid contact surface 2A of the projection optical system PL, and can also be foreign matter on the liquid contact surface 2A is prevented from adhering. また投影光学系PLの下方に基板ステージPSTが位置していない場合であっても、投影光学系PL(光学素子2)や流路形成部材70から液体が不都合な場所へ落下するのをプレート部材150で防止することができる。 Further, even when the substrate stage PST below projection optical system PL is not located, the plate member from falling from the projection optical system PL (optical element 2) and the flow path forming member 70 to the liquid inconvenient location it is possible to prevent at 150.

ところで、液体温調装置61は液体LQの温度を精密に調整可能ではあるが、図13(a)に模式的に示したグラフ図のように、液体温調装置61から供給される液体LQの温度が僅かながら経時的に変化する可能性がある。 By the way, the liquid temperature controller 61 is the precise adjustable temperature of the liquid LQ, as schematically shown graph in FIG. 13 (a), of the liquid LQ supplied from the liquid temperature controller 61 temperature may change slightly over time. なお図13(a)のグラフ図において、横軸は時間t、縦軸は温度(温度変動量)ΔTである。 Note in the graph diagram of FIG. 13 (a), the horizontal axis represents time t, the vertical axis represents the temperature (temperature change amount) [Delta] T. このような経時的に温度変化する液体LQが基板P上に連続的に供給された場合、基板P上に形成された液浸領域AR2の液体LQ中に温度分布が生じることとなる。 When such over time the liquid LQ to the temperature change was continuously supplied onto the substrate P, so that the temperature distribution occurs in the liquid LQ of the liquid immersion area AR2 formed on the substrate P.

そこで、図14に示すように、供給流路13のうち液体温調装置61と液体供給口12との間に、通過する液体LQの温度変動を減衰する減衰部材100を設けることで、図13(b)に模式的に示したグラフ図のように、液体供給口12を介して供給される液体LQの経時的な温度変動を減衰することができる。 Therefore, as shown in FIG. 14, between the inner liquid temperature adjusting unit 61 and the liquid supply port 12 of the supply channel 13, by providing the damping member 100 for attenuating the temperature variation of the liquid LQ passes, 13 (b) to as schematically shown graph, it is possible to attenuate the temporal temperature change of the liquid LQ supplied via the liquid supply port 12. 減衰部材100は断熱材によって周囲と断熱されている。 Damping member 100 is around and insulated by insulation. 減衰部材100としては、例えば金属製焼結体や金属製メッシュをはじめとする多孔質体が挙げられる。 The damping member 100, for example, a porous material can be mentioned, including metal sintered body and a metal mesh. あるいは中空糸膜などからなるインラインフィルタであってもよい。 Or it may be a line filter consisting of a hollow fiber membrane. このような多孔質体などは、通過する液体LQに対する接触面積が大きく、また液体LQに対する熱容量も大きいため、通過する液体LQの温度変動を十分に減衰することができる。 Such porous body such as a large contact area with the liquid LQ passes, and because the heat capacity is large with respect to the liquid LQ, it is possible to sufficiently attenuate the temperature fluctuation of the liquid LQ to pass. なお減衰部材100として金属を用いる場合には、ステンレス鋼であることが好ましい。 Note that when using a metal as the damping member 100 is preferably stainless steel.

また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。 Further, the present invention, JP-A 10-163099, JP-A No. 10-214783, JP-can also be applied to a twin stage type exposure apparatus are disclosed in, JP-T-2000-505958.

図15はツインステージ型露光装置の一例を示す概略構成図である。 Figure 15 is a schematic block diagram showing an example of a twin-stage type exposure apparatus. 図15に示すツイン型露光装置EX2は、基板Pを保持する基板ホルダPH1を有し、基板ホルダPH1に基板Pを保持して移動可能な第1基板ステージPST1と、基板Pを保持する基板ホルダPH2を有し、基板ホルダPH2に基板Pを保持して移動可能な第2基板ステージPST2とを有している。 Twin type exposure apparatus EX2 shown in FIG. 15 has a substrate holder PH1 for holding the substrate P, the first substrate stage PST1 which is movable while holding the substrate P on the substrate holder PH1, substrate holder for holding a substrate P It has PH2, and a movable second substrate stage PST2 while holding the substrate P on the substrate holder PH2. 第1、第2基板ステージPST1、PST2は、共通のベース54上をそれぞれ独立に移動可能である。 First and second substrate stages PST1, PST2 is movable independently on a common base 54. 第1、第2基板ステージPST1、PST2はそれぞれ上述した実施形態と同様、基準部材300やセンサ400、500を備えている。 First, similar to the embodiment the second substrate stage PST1, PST2 is described above, respectively, and a reference member 300 and sensors 400, 500.

また、ツインステージ型露光装置EX2は、一方の基板ステージPST1(PST2)に保持された基板Pの計測を行う計測ステーションST1と、投影光学系PLを備え、他方の基板ステージPST2(PST1)に保持された基板Pの露光を行う露光ステーションST2とを備えている。 Also, twin-stage type exposure apparatus EX2 includes holding the measuring station ST1 to perform measurement of the substrate P held on the one substrate stage PST1 (PST2), provided with the projection optical system PL, the other substrate stage PST2 (PST1) and a exposure station ST2 to perform exposure of the substrates P. 露光ステーションST2には基板アライメント系350を除いて、図1のシステム(フォーカス検出系30を含む)が全て搭載されている。 Except for the substrate alignment system 350 to the exposure station ST2, (including focus detection system 30) of the system 1 it is mounted all. また、計測ステーションST1には、基板アライメント系350、投射部30A及び受光部30Bを有するフォーカス検出系30が搭載されている。 Further, the measuring station ST1, a substrate alignment system 350, the focus-detecting system 30 with a projecting portion 30A and the light receiving unit 30B is mounted.

そして、第1基板ステージPST1と第2基板ステージPST2とのそれぞれには、計測ステーションST1で基板ホルダPH1、PH2の温度調整を行う温調システム60が設けられている。 Then, the first substrate stage PST1 to each of the second substrate stage PST2 is temperature control system 60 to perform temperature adjustment of the substrate holder PH1, PH2 is provided at the measuring station ST1.

このようなツインステージ型露光装置の基本的な動作としては、例えば露光ステーションST2において第2基板ステージPST2上の基板Pの露光処理中に、計測ステーションST1において、第1基板ステージPST1上の基板Pの交換及び計測処理が行われる。 The basic operation of such a twin-stage type exposure apparatus, for example, during the exposure process for the substrate P on the second substrate stage PST2 in the exposure station ST2, the measuring station ST1, a substrate on the first substrate stage PST1 P exchange and process of measuring is performed. そして、それぞれの作業が終了すると、第2基板ステージPST2が計測ステーションST1に移動し、それと並行して第1基板ステージPST1が露光ステーションST2に移動し、今度は第2基板ステージPST2において計測及び交換処理が行われ、第1基板ステージPST1上の基板Pに対して露光処理が行われる。 When each task is completed, the second substrate stage PST2 is moved to the measuring station ST1, the same first substrate stage PST1 moves to the exposure station ST2 in parallel, this time measurement and exchange in the second substrate stage PST2 processing is performed, the exposure process is performed on the substrate P on the first substrate stage PST1.

本実施形態において、計測ステーションST1における基板Pの計測は、フォーカス検出系30による基板P表面の面位置情報の計測、及び基板アライメント系350による基板P上のアライメントマーク1及び基準部材300上の基準マークPFMの検出を含む。 In the present embodiment, the measurement of the substrate P at the measurement station ST1, the measurement of the surface position information about the surface of the substrate P by the focus-detecting system 30, and the reference on the alignment marks 1 and the reference member 300 on the substrate P by the substrate alignment system 350 including the detection of the mark PFM. 例えば第2基板ステージPST2上の基板Pに対して露光ステーションST2において液浸露光処理が行われている最中、第1基板ステージPST1上の基板Pに対して計測ステーションST1において基板アライメント系350、フォーカス検出系30、及び基準部材300を用いて計測処理が行われる。 For example, during the liquid immersion exposure process is performed in the second exposure station ST2 to the substrate P on the substrate stage PST2, the substrate alignment system 350 in the measurement station ST1 to the substrate P on the first substrate stage PST1, focus detection system 30, and the measurement process using the reference member 300 is performed. そして、計測処理が完了すると、第1基板ステージPST1と第2基板ステージPST2との交換作業が行われ、図15に示すように、第1基板ステージPST1の基準部材300と投影光学系PLとが対向するように、第1基板ステージPST1の位置決めがされる。 When the measurement process is completed, the first substrate stage PST1 is replacement of the second substrate stage PST2 performed, as shown in FIG. 15, is a reference member 300 of the first substrate stage PST1 and the projection optical system PL as opposed, the positioning of the first substrate stage PST1. この状態で、制御装置CONTは液体LQの供給を開始し、投影光学系PLと基準部材300との間を液体LQで満たし、液体LQを介したマスクアライメント系360による基準部材300の基準マークMFMの計測処理及び露光処理を行う。 In this state, the control unit CONT starts the supply of the liquid LQ, filled between the projection optical system PL and the reference member 300 with the liquid LQ, the reference mark MFM of the reference member 300 by the mask alignment system 360 through the liquid LQ It performs the measurement process and exposure process. なお、計測ステーションST1で一旦求められた各ショット領域S1〜S24のアライメント情報は基準部材300の基準マークPFMを基準として定められており(記憶されており)、露光ステーションST2において液浸露光が実行される際には、基準部材300の基準マークPFMに対して所定の位置関係で形成されている基準マークMFMとマスクMとの位置関係に基づいて各ショット領域S1〜S24の位置決めがされるように第1基板ステージPST1の移動が制御される。 The alignment information of each shot area S1~S24 determined once at the measuring station ST1 is defined with reference to the reference mark PFM of the reference member 300 (which is stored), the immersion exposure is performed at the exposure station ST2 when that is the, so that the positioning of each shot area S1~S24 is based on the positional relationship between the reference mark MFM and the mask M, which is formed in a predetermined positional relationship with a reference mark PFM of the reference member 300 movement of the first substrate stage PST1 is controlled. すなわち、計測ステーションST1で求められた各ショット領域S1〜S24のアライメント情報(配列情報)は、基準マークPFM、MFMを用いて露光ステーションST2に有効に受け渡される。 That is, the alignment information (sequence information) of each shot area S1~S24 obtained in the measuring station ST1, the reference marks PFM, it is effectively passed to the exposure station ST2 by using the MFM.

このように、ツインステージ型露光装置の場合には、一方のステージで液浸露光処理中に、他方のステージで液体を介さない計測処理を行うことができるので、露光処理のスループットを向上することができる。 Thus, in the case of the twin-stage type exposure apparatus, during the liquid immersion exposure process in one stage, it is possible to perform the measurement process without going through a liquid in the other stages, to improve the throughput of the exposure process can.

そして、温調システム60は、計測ステーションST1において、基板Pの計測を行う前に、基板ホルダPHの温度調整を行って基板Pを所定温度に調整する。 The temperature control system 60, in the measurement station ST1, before performing the measurement of the substrate P, to adjust the substrate P to a predetermined temperature by performing the temperature adjustment of the substrate holder PH. そして、基板ホルダPHを介して基板Pを所定温度に調整した後、基板Pに対する計測処理が行われる。 Then, after adjusting the substrate P to a predetermined temperature through the substrate holder PH, the measurement process for the substrate P is performed. 温調システム60は、基板Pの計測処理中においても、基板ホルダPHを介して基板Pの温度調整を継続する。 Temperature control system 60, even during the measurement processing of the substrate P, to continue the temperature control of the substrate P via the substrate holder PH.

また、計測ステーションST1において基板ホルダPH1の温度調整を行う際、温調システム60は、露光ステーションST2に設けられた液体供給機構10から供給される液体LQの温度に応じて、基板ホルダPH1の温度調整を行う。 Also, when performing the temperature adjustment of the substrate holder PH1 in the measurement station ST1, the temperature adjustment system 60, according to the temperature of the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 provided in the exposure station ST2, the temperature of the substrate holder PH1 make adjustments. 具体的には、液体供給機構10から供給される液体LQの温度と基板Pの温度とがほぼ同一になるように、温調システム60は計測ステーションST1において基板ホルダPH1の温度調整を行う。 Specifically, as the temperature of the substrate P of the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 is substantially the same, temperature control system 60 adjusts the temperature of the substrate holder PH1 in the measurement station ST1. そして、計測ステーションST1における基板Pの計測処理が終了した後、制御装置CONTは、第1基板ステージPST1を計測ステーションST1から露光ステーションST2に移動する。 After the measurement process of the substrate P at the measurement station ST1 is completed, the control unit CONT moves the first substrate stage PST1 from the measuring station ST1 to the exposure station ST2.

ここで、露光ステーションST2においては、第2基板ステージPST2上に支持されている基板Pに対する露光処理が行われている。 Here, in the exposure station ST2, the exposure process for the substrate P supported on the second substrate stage PST2 is being performed. 制御装置CONTは、露光ステーションST2における第2基板ステージPST2上の基板Pの露光処理が終了した後、計測ステーションST1で計測処理を完了した基板Pを支持した第1基板ステージPST1を露光ステーションST2に移動する。 The control unit CONT, after exposure of the substrate P on the second substrate stage PST2 in the exposure station ST2 has been completed, the first substrate stage PST1 supporting the substrate P to complete the measurement process at the measuring station ST1 to the exposure station ST2 Moving. このとき、第1基板ステージPST1上の基板Pに対する計測処理が完了した後、露光ステーションST2における第2基板ステージPST2上の基板Pに対する露光処理が継続中の場合には、制御装置CONTは、露光ステーションST2における基板Pの露光が終了するまで、計測ステーションST1において第1基板ステージPST1上の基板Pの温調システム60による温度調整を継続する。 In this case, after the measurement process for the substrate P on the first substrate stage PST1 has been completed, when the exposure process for the substrate P on the second substrate stage PST2 in the exposure station ST2 is ongoing, the control unit CONT exposure until the exposure of the substrate P in the station ST2 has been completed, and continues the temperature adjustment by the temperature control system 60 of the substrate P on the first substrate stage PST1 in the measurement station ST1. つまり、制御装置CONTは、計測ステーションST1において第1基板ステージPST1上の基板Pに対する温度調整を開始した後は、露光ステーションST2における第2基板ステージPST2上の基板Pの露光処理が終了するまで、計測ステーションST1での温度調整を継続する。 That is, the control unit CONT, after starting the temperature adjustment for the substrate P on the first substrate stage PST1 in the measurement station ST1 until the exposure process of the substrate P on the second substrate stage PST2 in the exposure station ST2 has been completed, to continue temperature adjustment in the measuring station ST1.

そして制御装置CONTは、計測処理を終え、露光ステーションST2に移動された第1基板ステージPST1上の基板Pを液浸露光するために、液体供給機構10より基板P上に液体LQを供給する。 The control unit CONT finished measurement process, the substrate P on the first substrate stage PST1 to immersion exposure that has been moved to the exposure station ST2, and supplies the liquid LQ from the liquid supply mechanism 10 onto the substrate P. ここで、第1基板ステージPST1上に保持されている基板Pは、計測ステーションST2において温調システム60によって、液体LQとほぼ同じ温度に調整されているため、基板P上に液体LQが供給されても基板Pの温度変化や熱変形が生じることがない。 Here, the substrate P held on the first substrate stage PST1 is by temperature control system 60 in the measurement station ST2, because it is adjusted approximately to the same temperature as the liquid LQ, the liquid LQ is supplied onto the substrate P never change in temperature or the thermal deformation of the substrate P is caused even. なお、供給された液体LQとの接触に起因する基板Pの温度変化を抑制するために、露光ステーションST2においても温調システム60によって基板ホルダPH1を温度調整を継続した方がよいことは言うまでもない。 In order to suppress the temperature change of the substrate P due to contact with the supplied liquid LQ, it is needless to say better to continue the temperature adjustment substrate holder PH1 by temperature adjustment system 60 in the exposure station ST2 . そして、制御装置CONTは、露光ステーションST2において、基板Pに液体LQを介して露光光ELを照射して基板Pを露光する。 Then, the control unit CONT, the exposure station ST2, the substrate P through the liquid LQ by irradiating exposure light EL exposes the substrate P. 基板Pの露光中においても、制御装置CONTは、温調システム60によって基板ホルダPHや光学素子2の温度調整を行いつつ、基板Pを露光する。 Even during the exposure of the substrate P, controller CONT, while adjusting the temperature of the substrate holder PH and the optical element 2 by the temperature control system 60, it exposes the substrate P. 計測ステーションST1での計測後に、基板ホルダPH1の温度調整の継続が難しい場合には、基板ホルダPH1の基板Pの露光を開始する前に、例えば基板P上に露光用の液体LQを液体供給口12より供給して基板Pの温度調整を行い、基板Pが液体LQとほぼ同一温度になってから露光を開始するようにしてもよい。 After the measurement at the measurement station ST1, when the duration of the temperature adjustment of the substrate holder PH1 is difficult, before starting exposure of the substrate P of the substrate holder PH1, for example a liquid supply port of the liquid LQ for exposure onto the substrate P adjusting the temperature of the feed to the substrate P than 12, it may be started the exposure from almost the same temperature the substrate P with the liquid LQ.

以上説明したように、第1基板ステージPST1及び第2基板ステージPST2を有するツインステージ型露光装置において、基板Pに関する計測処理を行う計測ステーションST1で基板Pを保持する基板ホルダPH1を温調システム60を使って温度調整することで、その基板ホルダPHに保持されている基板Pを所望の温度に調整することができる。 As described above, in the twin-stage type exposure apparatus having a first substrate stage PST1 and the second substrate stage PST2, the temperature control system 60 of the substrate holder PH1 which holds the substrate P at the measuring station ST1 to perform measurement processing to a substrate P using by temperature adjustment, it is possible to adjust the substrate P held by the substrate holder PH to the desired temperature. したがって、計測ステーションST1での計測処理後に基板Pが温度変化や熱変形を起こすのが防止され、計測ステーションST1で計測された情報(基板Pの表面情報、基板P上のショット領域の位置情報など)に基づいて、露光ステーションST2において精度良く基板Pを露光することができる。 Accordingly, the substrate P after the measurement process at the measurement station ST1 is prevented from causing a change in temperature or the thermal deformation, the surface information of the information (the substrate P measured by the measuring station ST1, and the position information of the shot areas on the substrate P ) on the basis it can be exposed accurately substrate P in the exposure station ST2.

上述したように、本実施形態における液体LQは純水により構成されている。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is constituted by pure water. 純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板P上のフォトレジストや光学素子(レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。 Pure water can be obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, that it has no adverse effects on the photoresist and the optical element (lens) and the like on the substrate P. また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Pの表面、及び投影光学系PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。 Further, pure water has no adverse effects on the environment and contains very few impurities, the action of cleaning the surface of the optical element provided at the end face of the surface, and the projection optical system PL of the substrate P can be expected . なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。 When the purity of pure water supplied from the factory or the like is low, the exposure apparatus may be provided with an ultrapure water-producing unit.

そして、波長が193nm程度の露光光ELに対する純水(水)の屈折率nはほぼ1.44と言われており、露光光ELの光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、基板P上では1/n、すなわち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。 Then, when the wavelength is using pure water refractive index of the (water) n is said to substantially 1.44, ArF excimer laser light as the light source of the exposure light EL (wavelength 193 nm) for the exposure light EL of about 193 nm, is on the substrate P 1 / n, i.e. high resolution is shortened wavelength can be obtained about 134 nm. 更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、すなわち約1.44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。 Furthermore, approximately n times the depth of focus than in the air, namely to be enlarged to about 1.44 times, when the depth of focus approximately the same as that when used in air may be secured, the projection optical system PL numerical aperture can be further increased, and also the resolution is improved in this respect.

なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数NAが0.9〜1.3になることもある。 In the case of using the liquid immersion method as described above, the numerical aperture NA of the projection optical system is 0.9 to 1.3. このように投影光学系の開口数NAが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。 Since the when the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large, a random polarized light conventionally used as the exposure light sometimes the image formation performance is deteriorated due to the polarization effect, to use a polarized illumination desirable. その場合、マスク(レチクル)のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク(レチクル)のパターンからは、S偏光成分(TE偏光成分)、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。 In that case, it is appropriate that the linear polarized illumination, which is adjusted to the longitudinal direction of the line pattern of the line-and-space pattern of the mask (reticle), from the pattern of the mask (reticle), S-polarized light component (TE-polarized component), i.e. the line pattern may be as diffracted light of the polarization direction component along the longitudinal direction is many injection of. 投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が空気(気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するS偏光成分(TE偏光成分)の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数NAが1.0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。 If between coated on the projection optical system PL and the substrate P surface resist it is filled with a liquid, between the resist coated on the projection optical system PL and the substrate P surface is filled with air (gas) as compared with the case where there, since the transmittance of the resist surface of the diffracted light that contributes S-polarized light component to improve the contrast (TE-polarized component) is high, the numerical aperture NA of the projection optical system that exceeds 1.0 it is possible to obtain high imaging performance even when. また、位相シフトマスクや特開平6−188169号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法(特にダイボール照明法)等を適宜組み合わせると更に効果的である。 Moreover, it is further effective when combined oblique incidence illumination method, which is adjusted to the longitudinal direction of the line pattern as disclosed in JP-phase shift masks and JP 6-188169 (particularly the dipole illumination method) or the like as appropriate.

また、例えばArFエキシマレーザを露光光とし、1/4程度の縮小倍率の投影光学系PLを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン(例えば25〜50nm程度のライン・アンド・スペース)を基板P上に露光するような場合、マスクMの構造(例えばパターンの微細度やクロムの厚み)によっては、Wave guide効果によりマスクMが偏光板として作用し、コントラストを低下させるP偏光成分(TM偏光成分)の回折光よりS偏光成分(TE偏光成分)の回折光が多くマスクMから射出されるようになるので、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクMを照明しても、投影光学系PLの開口数NAが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。 Further, for example, ArF excimer laser as the exposure light, 1/4 about using the projection optical system PL having a reduction magnification, the substrate fine line-and-space pattern (e.g. 25~50nm line-and-space of about) If such is exposed on P, depending on the structure of the mask M (for example, the pattern fineness and the thickness of chromium), the mask M acts as a polarizing plate due to the Wave guide effect, P-polarized light component lowering the contrast (TM-polarized light since the diffracted light of the S-polarized light component from the diffracted light component) (TE-polarized component) is radiated from the mask M, it is desirable to use the linear polarized illumination as described above, the mask M is illuminated with random polarized light also, it is the numerical aperture NA of the projection optical system PL obtain the high resolution performance even when large as 0.9 to 1.3. また、マスクM上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板P上に露光するような場合、Wire Grid効果によりP偏光成分(TM偏光成分)がS偏光成分(TE偏光成分)よりも大きくなる可能性もあるが、例えばArFエキシマレーザを露光光とし、1/4程度の縮小倍率の投影光学系PLを使って、25nmより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板P上に露光するような場合には、S偏光成分(TE偏光成分)の回折光がP偏光成分(TM偏光成分)の回折光よりも多くマスクMから射出されるので、投影光学系PLの開口数NAが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。 Further, when an extremely fine line-and-space pattern on the mask M such that the exposure on the substrate P, greater than P-polarized light components by Wire Grid effect (TM-polarized light component). The S-polarized light component (TE-polarized component) Although some potentially, for example, an ArF excimer laser as the exposure light, such as by using the projection optical system PL having a reduction magnification of about 1/4, to expose the 25nm line-and-space pattern larger than the substrate P in this case, since the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) is radiated from the mask M than the diffracted light of the P polarized light component (TM-polarized light component), the numerical aperture NA of the projection optical system PL is 0.9 it is possible to obtain the high resolution performance even when such large for 1.3.

更に、マスク(レチクル)のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明(S偏光照明)だけでなく、特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線(周)方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。 Further, the line pattern of the mask (reticle) aligned in the longitudinal direction linearly polarized light illumination (S polarized light illumination) as well, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-53120, of a circle centering on the optical axis the combination of a tangent (circumference) polarized illumination method that linearly polarizes in a direction oblique incidence illumination method is also effective. 特に、マスク(レチクル)のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、同じく特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数NAが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。 In particular, not only the line pattern the pattern of the mask (reticle) extends in a predetermined direction, as in the case where the line patterns extending in a plurality of different directions in a mixed manner, are also disclosed in JP-A-6-53120 to, in the tangential direction of a circle centering on the optical axis by a combination of a polarization illumination method and the zonal illumination method that linearly polarized, it is possible to obtain high imaging performance even when the numerical aperture NA of the projection optical system is large it can.

上記実施形態では、基板ホルダPH、投影光学系PLの先端光学素子2、基準部材300などの液体LQに接触する物体の温度を、それらの物体の内部または周囲に設けられた流路に温調された液体を流すことによって調整しているが、それらの流路に液体の代わりに温度制御された気体を流通させても良い。 In the above embodiment, the temperature adjustment substrate holder PH, the tip optical element 2 of the projection optical system PL, and the temperature of the object in contact with the liquid LQ, such as the reference member 300, a flow path provided inside or surrounding these objects Although adjusted by flowing liquid, it may be in their flow path circulating temperature controlled gas instead of liquid.

本実施形態では、投影光学系PLの先端に光学素子2が取り付けられており、このレンズにより投影光学系PLの光学特性、例えば収差(球面収差、コマ収差等)の調整を行うことができる。 In the present embodiment, the optical element 2 is attached to the end portion of the projection optical system PL, the optical characteristics of the projection optical system PL by the lens can be performed, for example, aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) to adjust the. なお、投影光学系PLの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系PLの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。 The optical element to be attached to the tip of the projection optical system PL, and may be an optical plate used to adjust the optical characteristics of the projection optical system PL. あるいは露光光ELを透過可能な平行平面板であってもよい。 Alternatively the exposure light EL may be a plane parallel plate that can transmit.

なお、液体LQの流れによって生じる投影光学系PLの先端の光学素子と基板Pとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。 Incidentally, if the pressure between the substrate P and the optical element at the tip of the projection optical system PL caused by the flow of the liquid LQ is large, instead of the replaceable its optical element, the optical element is moved by the pressure it may be firmly fixed so as not.

なお、本実施形態では、投影光学系PLと基板P表面との間は液体LQで満たされている構成であるが、例えば基板Pの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体LQを満たす構成であってもよい。 In the present embodiment, the liquid state is between is a configuration which is filled with the liquid LQ, for example, fitted with a cover glass comprising a plane parallel plate to the surface of the substrate P and the projection optical system PL and the substrate P surface it may be configured to satisfy the LQ.

また、上述の液浸法を適用した露光装置は、投影光学系PLの終端光学素子2の射出側の光路空間を液体(純水)で満たして基板Pを露光する構成になっているが、国際公開第2004/019128号に開示されているように、投影光学系PLの終端光学素子2の入射側の光路空間も液体(純水)で満たすようにしてもよい。 Further, exposure apparatus that applies the liquid immersion method described above, but has a configuration in which the optical path space on the exit side of the last optical element 2 of the projection optical system PL is filled with the liquid (pure water) to expose the substrate P, as disclosed in WO 2004/019128, the optical path space on the incident side of the terminal end optical element 2 of the projection optical system PL may also be filled with a liquid (pure water). この場合、投影光学系PLの終端光学素子2の入射側の光路空間の液体の圧力を調整するようにしてもよい。 In this case, it is also possible to adjust the pressure of the liquid in the optical path space on the incident side of the terminal end optical element 2 of the projection optical system PL. また、投影光学系PLの終端光学素子2の入射側の光路空間の気体を排気しながら液体の供給を開始することによって、その光路空間を速やかに、且つ良好に液体で満たすことができる。 Further, by starting supply of the liquid while exhausting the gas in the optical path space on the incident side of the terminal end optical element 2 of the projection optical system PL, and can be filled with the rapidly optical path space, and favorably liquid.

なお、本実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ELの光源がF レーザである場合、このF レーザ光は水を透過しないので、液体LQとしてはF レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。 Although the liquid LQ of this embodiment is water, a liquid other than water may be, for example, when the light source of exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser beam is not transmitted through water , as the liquid LQ that can transmit the F 2 laser light may include, for example, fluorine-based fluid such as perfluoropolyether (PFPE) or fluorine based oil. この場合、液体LQと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。 In this case, the portion in contact with the liquid LQ, lyophilic treatment by forming a thin film, for example having a molecular structure with small polarity including fluorine material. また、液体LQとしては、その他にも、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLや基板P表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。 Further, as the liquid LQ, Besides, if there is transparent to the exposure light EL high as possible refractive index, stable ones (e.g. cedar the photo resist coated on the projection optical system PL and the substrate P surface oil) can also be used. この場合も表面処理は用いる液体LQの極性に応じて行われる。 In this case, the surface treatment is performed depending on the polarity of the liquid LQ to be used. また、液体LQの純水の代わりに、所望の屈折率を有する種々の流体、例えば、超臨界流体や高屈折率の気体を用いることも可能である。 Further, instead of pure liquid water LQ, various fluids having desired refractive index, for example, it is possible to use a gas of a supercritical fluid or a high refractive index.

なお、上記各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。 Furthermore, the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for fabricating semiconductor devices but glass substrates for display devices, the original plate of a mask or reticle used in a ceramic wafer or an exposure apparatus, for a thin film magnetic head (synthetic quartz, silicon wafer) used by an exposure apparatus.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 As for the exposure apparatus EX, in the other scanning exposure apparatus by a step-and-scan method by synchronously moving the mask M and the substrate P to scan expose the pattern of the mask M (scanning stepper), and the mask M and the substrate P the pattern of the mask M collectively exposed, can also be applied to a projection exposure apparatus by a step-and-repeat system for moving sequentially steps the substrate P (stepper) while stationary. また、本発明は基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 The present invention is also applicable to an exposure apparatus of step-and-stitch method that partially overlaid and transferred at least two patterns on the substrate P. また第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光し、その後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。 The first pattern and the first pattern projection optical system a reduced image of the substrate P in a state where substantially stationary (e.g., 1/8 refractive type projection optical system including no catoptric element with a reduction magnification) on the substrate P using the collectively exposed, thereafter, the reduced image of the second pattern in a state where the second pattern and the substrate P are substantially stationary with the projection optical system, the one-shot exposure in the first pattern partially superposes the substrate P It can also be applied to a stitching type full-field exposure apparatus that.

また、基板Pを保持するステージとは別に測定用の部材やセンサを搭載した測定ステージを備えた露光装置にも本発明を適用することはできる。 Moreover, applying the present invention is also applicable to an exposure apparatus equipped with a measurement stage equipped with members and sensors for the measurement separately from the stage which holds the substrate P can. この場合、投影光学系と測定ステージとを対向させて、測定ステージ上に液浸領域AR2を形成するときに、上述の基板ステージPSTのプレート部材50や基準部材300,空間像センサ500などと同様に、測定ステージ上の部材を温度調整するようにしてもよい。 In this case, to face the measuring stage and the projection optical system, when forming the liquid immersion area AR2 on the measuring stage, the plate member 50 and the reference member 300 of the above-mentioned substrate stages PST, similar to like spatial image sensor 500 to the member on the measuring stage may be temperature adjusted. なお測定ステージを備えた露光装置は、例えば欧州特許公開第1,041,357号公報に記載されている。 Incidentally exposure apparatus equipped with a measurement stage is disclosed, for example, European Patent Publication No. 1,041,357.

また、上述の実施形態においては、投影光学系PLと基板Pとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、露光対象の基板の表面全体が液体で覆われる液浸露光装置にも本発明を適用可能である。 In the embodiment described above, locally adopts the exposure apparatus satisfying the liquid immersion exposure in which the entire surface of the substrate as the exposure objective is covered with the liquid between the projection optical system PL and the substrate P device can also be applied to the present invention. 露光対象の基板の表面全体が液体で覆われる液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平6−124873号公報、特開平10−303114号公報、米国特許第5,825,043号などに詳細に記載されている。 The structure and the exposure operation of the liquid immersion exposure apparatus in which the entire surface of the substrate as the exposure objective is covered with the liquid, for example, JP-A 6-124873, JP-A No. 10-303114 and JP, US Patent No. 5,825,043 It is described in detail in.

また露光装置に搭載した投影光学系として、前述のように種々のタイプの投影光学系を用いることもできるが、投影光学系を持たないタイプの露光装置、例えば、プロキシミティ型露光装置に本発明を適用することもできる。 As a projection optical system mounted to an exposure apparatus also can be used various types of projection optical system as described above, the type of exposure apparatus having no projection optical system, for example, the present invention a proximity type exposure apparatus It can also be applied.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX, the present invention is not limited to semiconductor device fabrication exposure apparatuses that expose a semiconductor element pattern onto a substrate P, an exposure apparatus and a liquid crystal display device for manufacturing or for display manufacturing, thin film magnetic heads, imaging devices (CCD ) or it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing such as a reticle or mask.

基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118参照)を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。 When the linear motor is used for the substrate stage PST or the mask stage MST (see USP5,623,853 or USP5,528,118), using either a magnetic levitation type that uses an air floating type Lorentz force or reactance force using air bearings it may be. また、各ステージPST、MSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。 Further, each of the stages PST, MST may be a type that moves along a guide or may be the guideless type in which no guide is provided.

各ステージPST、MSTの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージPST、MSTを駆動する平面モータを用いてもよい。 As each of the stages PST, MST driving mechanism, a magnet unit in which magnets are two-dimensional, each of the stages PST by an electromagnetic force is opposed to the armature unit in which to place the coils in a two-dimensional, MST is driven it may be used. この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージPST、MSTに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージPST、MSTの移動面側に設ければよい。 In this case, either one stage PST of the magnet unit and the armature unit is connected MST, and may be provided and the other of the magnet unit and the armature unit stage PST, the moving surface side of the MST.

基板ステージPSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−166475号公報(USP5,528,118)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。 Generated by the movement of the substrate stage PST reaction force so as not transmitted to the projection optical system PL, as described in JP-A-8-166475 discloses (USP5,528,118), mechanically using a frame member it may be released to the floor (ground).

マスクステージMSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。 Reaction force generated by the movement of the mask stage MST, so as not transmitted to the projection optical system PL, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-330224, mechanically using a frame member on the floor (ground) it may be relief.

以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。 As described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems, including each constituent element recited in the claims of the present application so that the predetermined mechanical accuracy, the optical accuracy , it is manufactured by assembling. これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。 To ensure these respective precisions, performed before and after the assembling include the adjustment for achieving the optical accuracy for various optical systems, an adjustment to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, the various electrical systems adjustment for achieving the electrical accuracy is performed. 各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。 The steps of assembling the various subsystems into the exposure apparatus includes various subsystems, the mechanical interconnection, electrical circuit wiring connections, and the piping connection of the air pressure circuit. この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。 Before the process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems, there are also the processes of assembling each individual subsystem. 各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。 After completion of the assembling the various subsystems into the exposure apparatus, overall adjustment is performed and various kinds of accuracy as the entire exposure apparatus are secured. なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The manufacturing of the exposure apparatus is preferably performed in a clean room in which temperature and cleanliness are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図16に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。 Microdevices such as semiconductor devices are manufactured, as shown in FIG. 16, a step 201 that performs microdevice function and performance design, a step 202 of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, a base material for the device substrate a step 203 of producing the exposure process step 204 of exposing a pattern of a mask onto a substrate by the exposure apparatus EX of the embodiment described above, a device assembly step (dicing, bonding, including packaging step) 205, an inspection step 206, etc. It is produced through.

本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 It is a schematic diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention. 基板ステージ及び温調システムを示す要部拡大側面図である。 It is an enlarged side view of a substrate stage and a temperature control system. 基板ステージを上方から見た平面図である。 It is a plan view of the substrate stage from above. 計測部材を温度調整する温調システムを示す図である。 The measuring member is a diagram showing a temperature control system for temperature adjustment. 露光光が通過する光学素子を温度調整する温調システムを示す図である。 An optical element through which the exposure light passes is a diagram showing a temperature control system for temperature adjustment. 本発明に係る露光方法の一例を示すフローチャート図である。 Is a flow chart illustrating an example of an exposure method according to the present invention. 基板ホルダにロードされる前の基板を温度調整する温調システムを示す図である。 It is a diagram illustrating a temperature control system for temperature control of the previous substrate to be loaded on the substrate holder. マーク検出系の計測動作を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the operation of measuring mark detection system. マーク検出系の計測動作を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the operation of measuring mark detection system. 本発明に係る温調システムの別の実施形態を示す図である。 It illustrates another embodiment of a temperature control system according to the present invention. 本発明に係る温調システムの別の実施形態を示す図である。 It illustrates another embodiment of a temperature control system according to the present invention. 本発明に係る温調システムの別の実施形態を示す図である。 It illustrates another embodiment of a temperature control system according to the present invention. 液体供給機構から供給される液体の温度変化の様子を説明するための模式図である。 It is a schematic diagram for explaining a state of the temperature change of the liquid supplied from the liquid supply mechanism. 液体の温度変動を減衰する部材を示す図である。 It is a diagram illustrating a member for attenuating the temperature variation of the liquid. 本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 It is a schematic diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention. 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。 Is a flow chart showing an example of a manufacturing process of semiconductor devices.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…アライメントマーク、2…光学素子(光学部材)、10…液体供給機構、20…液体回収機構、30…フォーカス検出系(面位置検出装置)、50…プレート部材、51…上面(平坦部)、60…温調システム、80、81、82、83、84…温度センサ、90…温調用ホルダ、300…基準部材(計測部材)、301A…上面(平坦面)、350…基板アライメント系(マーク検出系)、360…マスクアライメント系(マーク検出系)、400…照度ムラセンサ、401…上板(計測部材)、401A…上面(平坦面)、500…空間像計測センサ、501…上板(計測部材)、501A…上面(平坦面)、EL…露光光、EX…露光装置、LQ…液体、P…基板、PL…投影光学系、PH…基板ホルダ(基板保持部材)、PST 1 ... alignment mark, 2 ... optical element (optical member), 10 ... liquid supply mechanism, 20 ... liquid recovery mechanism, 30 ... focus detection system (surface position detecting device), 50 ... plate member, 51 ... upper surface (flat portion) , 60 ... temperature control system, 80,81,82,83,84 ... temperature sensor, 90 ... temperature control holder, 300 ... reference member (measuring member) 301A ... upper surface (flat surface), 350 ... substrate alignment system (mark detection system), 360 ... mask alignment system (mark detection system), 400 ... uneven illuminance sensor, 401 ... upper plate (measuring members), 401A ... upper surface (flat surface), 500 ... spatial image measuring sensor, 501 ... upper plate (measurement members), 501A ... upper surface (flat surface), EL ... exposure light, EX ... exposure apparatus, LQ ... liquid, P ... substrate, PL ... projection optical system, PH ... substrate holder (substrate holding member), PST 基板ステージ、ST1…計測ステーション、ST2…露光ステーション The substrate stage, ST1 ... measuring station, ST2 ... exposure station

Claims (63)

  1. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure apparatus for exposing a substrate,
    前記基板を保持する基板保持部材を有し、該基板保持部材に前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、 Has a substrate holding member for holding the substrate, a movable substrate stage that holds the substrate on the substrate holding member,
    前記基板保持部材の温度調整を行う温調システムとを備えたことを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus characterized by comprising a temperature control system for adjusting the temperature of the substrate holding member.
  2. 前記温調システムは、前記基板と該基板上の液体との間の熱伝達が低減されるように、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。 The temperature control system, the heat so transmitted is reduced, the exposure apparatus according to claim 1, wherein the adjusting the temperature of the substrate holding member between the liquid on the substrate and the substrate.
  3. 前記温調システムは、前記液体と前記基板との接触によって前記液体の温度変化が起きないように、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature change of the liquid does not occur by contact between the substrate and the liquid, the exposure apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjusting the temperature of the substrate holding member.
  4. 前記温調システムは、前記液体中に温度分布が生じないように、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項3記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature distribution is not generated in the liquid, the exposure apparatus according to claim 3, wherein the adjusting the temperature of the substrate holding member.
  5. 前記液体を介して前記基板上に検出光を投射するとともに前記基板からの反射光を前記液体を介して受光することによって前記基板表面の面位置情報を検出する面位置検出装置を備え、 A detection for surface position detecting device surface position information of the substrate surface by receiving through the liquid light reflected from the substrate with for projecting detection light onto the substrate through the liquid,
    前記温調システムは、前記液体の温度変化に起因する前記面位置検出装置の計測誤差を抑制するために、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項3又は4記載の露光装置。 The temperature control system, in order to suppress the measurement error of the surface position detecting apparatus caused by temperature changes of the liquid, the exposure according to claim 3, characterized in that the temperature adjustment of the substrate holding member apparatus.
  6. 前記温調システムは、前記液体と前記基板との接触によって前記基板の温度変化が起きないように、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature change of the substrate by contact with the substrate and the liquid does not occur, any one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature adjustment of the substrate holding member the exposure apparatus according.
  7. 前記基板上のアライメントマークを液体を介さずに検出するマーク検出系を備え、 Comprising a mark detection system for detecting the alignment mark on the substrate not through the liquid,
    前記温調システムは、前記マーク検出系によるマーク検出後に、前記液体と前記基板との接触に起因して前記基板の温度が変化しないように、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項6記載の露光装置。 The temperature control system, and wherein after mark detection by said mark detection system, due to the contact between the said liquid substrate so that the temperature of the substrate does not change, that adjusting the temperature of the substrate holding member the exposure apparatus according to claim 6 wherein.
  8. 前記温調システムは、前記基板上に供給される液体と同一の液体を使って前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that with the same liquid and the liquid supplied onto the substrate adjust the temperature of the substrate holding member.
  9. 前記温調システムは、前記基板上に供給される液体の温度に応じて、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, depending on the temperature of the liquid supplied onto the substrate, the exposure apparatus according to any one of claims 1-8, characterized in that the temperature adjustment of the substrate holding member.
  10. 前記基板保持部材の温度を計測する温度センサを備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。 Exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the substrate holding member.
  11. 前記温調システムは、前記液体と接触した状態で前記露光光が通過する光学部材の温度調整も行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that also the temperature adjustment of the optical member in which the exposure light in contact with the liquid to pass through.
  12. 前記温調システムは、前記液体の温度調整も行うことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that also performs temperature adjustment of the liquid.
  13. 前記温調システムは、前記液体と前記光学部材と前記基板とがほぼ同一温度となるように、前記液体と前記光学部材と前記基板保持部材との温度調整を行うことを特徴とする請求項12記載の露光装置。 The temperature control system, according to claim 12, wherein the liquid and the optical member and the substrate to be substantially the same temperature, and performs temperature adjustment of the liquid and the optical member and the substrate holding member the exposure apparatus according.
  14. 前記露光光は、投影光学系と液体とを介して基板上に照射される請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。 The exposure light is exposure apparatus according to any one of claims 1 to 13 to be irradiated onto the substrate via a projection optical system and a liquid.
  15. 前記投影光学系の像面側に供給された液体の温度を計測する温度センサを備えた請求項14記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 14, further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system.
  16. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure apparatus for exposing a substrate,
    前記液体と接触した状態で前記露光光が通過する光学部材の温度調整を行う温調システムを備えたことを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus comprising the temperature control system for adjusting the temperature of the optical member in which the exposure light passes in contact with the liquid.
  17. 前記温調システムは、前記液体と前記光学部材との間での熱伝達が低減されるように、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16記載の露光装置。 The temperature control system, the said liquid so that heat transfer between the optical member is reduced, the exposure apparatus according to claim 16, wherein the adjusting the temperature of the optical member.
  18. 前記温調システムは、前記液体と前記光学部材との接触によって前記液体の温度変化が起きないように、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16又は17記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature change of the liquid does not occur by contact with the optical member and the liquid, the exposure apparatus according to claim 16 or 17, wherein the adjusting the temperature of the optical member.
  19. 前記温調システムは、前記液体中に温度分布が生じないように、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項18記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature distribution is not generated in the liquid, the exposure apparatus according to claim 18, wherein the adjusting the temperature of the optical member.
  20. 前記光学部材の温度を計測する温度センサを備えたことを特徴とする16〜19のいずれか一項記載の露光装置。 Exposure apparatus according to any one claim of 16 to 19, characterized in that it comprises a temperature sensor for measuring the temperature of the optical member.
  21. 前記液体を介して前記基板上に検出光を投射するとともに前記基板からの反射光を前記液体を介して受光することによって前記基板表面の面位置情報を検出する面位置検出装置を備え、 A detection for surface position detecting device surface position information of the substrate surface by receiving through the liquid light reflected from the substrate with for projecting detection light onto the substrate through the liquid,
    前記温調システムは、前記液体の温度変化に起因する前記面位置検出装置の計測誤差を抑制するために、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16〜20のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, in order to suppress the measurement error of the surface position detecting apparatus caused by temperature changes of the liquid, any one of claims 16 to 20, characterized in that the temperature adjustment of the optical member exposure apparatus claim, wherein.
  22. 前記温調システムは、前記液体と前記光学部材との接触によって前記光学部材の温度変化が起きないように、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16〜21のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature change of the optical member by contact with the optical member and the liquid does not occur, any one of claims 16 to 21, characterized in that the temperature adjustment of the optical member exposure apparatus claim, wherein.
  23. 前記温調システムは、前記基板上に供給される液体と同一の液体を使って前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16〜22のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, an exposure apparatus according to any one of claims 16-22, characterized in that the temperature adjustment of the optical member using the same liquid and the liquid supplied onto the substrate.
  24. 前記温調システムは、前記基板上に供給される液体の温度に応じて、前記光学部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項16〜23のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, depending on the temperature of the liquid supplied onto the substrate, the exposure apparatus of any one of claims 16 to 23, characterized in that the temperature adjustment of the optical member.
  25. 前記温調システムは、前記液体の温度調整も行うことを特徴とする請求項16〜24のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, an exposure apparatus according to any one of claims 16 to 24, characterized in that also performs temperature adjustment of the liquid.
  26. 前記露光光は、投影光学系と液体とを介して基板上に照射される請求項14〜25のいずれか一項記載の露光装置。 The exposure light is exposure apparatus according to any one of claims 14 to 25 to be irradiated onto the substrate via a projection optical system and a liquid.
  27. 前記投影光学系の像面側に供給された液体の温度を計測する温度センサを備えた請求項26記載の露光装置。 The projection optical system exposure apparatus according to claim 26, further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the supplied liquid to the image plane side of the.
  28. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure apparatus for exposing a substrate,
    前記基板を保持して移動可能であって、前記基板の周囲に平坦部を形成する部材を有する基板ステージと、 Movable while holding the substrate, a substrate stage having a member forming a flat portion around the substrate,
    前記平坦部を形成する部材の温度調整を行う温調システムとを備えたことを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus characterized by comprising a temperature control system for adjusting the temperature of the member forming the flat portion.
  29. 前記平坦部は、前記基板ステージに保持された基板の表面とほぼ面一であることを特徴とする請求項28記載の露光装置。 The plateau exposure apparatus according to claim 28, wherein the is substantially flush with the holding surface of the substrate to the substrate stage.
  30. 前記平坦部を形成する部材は、前記基板の周囲に配置された計測部材を含むことを特徴とする請求項28又は29記載の露光装置。 The member forming the flat portion, an exposure apparatus according to claim 28 or 29, wherein characterized in that it comprises a measuring member which is disposed around the substrate.
  31. 前記温調システムは、前記平坦部を形成する部材の温度変化が起きないように、温度調整を行うことを特徴とする請求項28〜30のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, so that the temperature change of the member forming the flat portion does not occur, the exposure apparatus according to any one of claims 28 to 30, characterized in that the temperature adjustment.
  32. 前記温調システムは、前記平坦部上の液体の温度変化を抑制するために、前記平坦部を形成する部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項28〜31のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, in order to suppress the temperature change of the liquid on the flat portion, of any one of claims 28 to 31, characterized in that the temperature adjustment of the member forming the flat portion exposure apparatus.
  33. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure apparatus for exposing a substrate,
    基板を保持する基板保持部材を有し、該基板保持部材に基板を保持して移動可能な第1基板ステージと、 Has a substrate holding member for holding a substrate, a first substrate stage which is movable while holding the substrate on the substrate holding member,
    基板を保持する基板保持部材を有し、該基板保持部材に基板を保持して移動可能な第2基板ステージと、 Has a substrate holding member for holding a substrate, a second substrate stage which is movable while holding the substrate on the substrate holding member,
    一方のステージに保持された基板の計測を行う計測ステーションと、 A measuring station for performing measurements of the substrate held on the one stage,
    他方のステージに保持された基板の露光を行う露光ステーションと、 An exposure station for exposing the substrate held on the other stage,
    前記第1基板ステージと前記第2基板ステージとのそれぞれに設けられ、前記計測ステーションで前記基板保持部材の温度調整を行う温調システムとを備えたことを特徴とする露光装置。 The first is provided on each of the substrate stage and the second substrate stage, the exposure is characterized in that a temperature control system for adjusting the temperature of the substrate holding member in the measuring station device.
  34. 前記計測ステーションにおける基板の計測は、基板表面の面位置情報の計測を含むことを特徴とする請求項33記載の露光装置。 The measurement of the substrate in the measuring station, the exposure apparatus according to claim 33 wherein the including measurement of surface position information of the substrate surface.
  35. 前記計測ステーションにおける基板の計測は、基板上のアライメントマークの検出を含むことを特徴とする請求項33又は34記載の露光装置。 The measurement of the substrate in the measuring station, the exposure apparatus according to claim 33 or 34, wherein the including the detection of the alignment mark on the substrate.
  36. 前記温調システムは、前記基板の計測を行う前に、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項33〜35のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, before performing measurement of the substrate, the exposure apparatus of any one of claims 33 to 35, characterized in that the temperature adjustment of the substrate holding member.
  37. 前記露光ステーションは、前記基板上に液体を供給するための液体供給機構を備え、 The exposure station includes a liquid supply mechanism for supplying the liquid onto the substrate,
    前記温調システムは、前記液体供給機構から供給される液体の温度に応じて、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項33〜36のいずれか一項記載の露光装置。 The temperature control system, depending on the temperature of the liquid supplied from the liquid supply mechanism, the exposure apparatus according to any one of claims 33 to 36, characterized in that the temperature adjustment of the substrate holding member.
  38. 前記計測ステーションにおける基板の計測後に、前記露光ステーションで前記基板上に供給された液体との接触に起因する前記基板の温度変化を抑制するために、前記温調システムは、前記基板保持部材の温度調整を行うことを特徴とする請求項33〜37のいずれか一項記載の露光装置。 After measurement of the substrate in the measuring station, in order to suppress the temperature change of the substrate due to the contact with the feed liquid on the substrate at the exposure station, the temperature control system, the temperature of the substrate holding member exposure apparatus according to any one of claims 33 to 37, characterized in that to adjust.
  39. 前記露光光は、投影光学系と液体とを介して基板上に照射される請求項28〜38のいずれか一項記載の露光装置。 The exposure light is exposure apparatus according to any one of claims 28-38 which is irradiated onto the substrate via a projection optical system and a liquid.
  40. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure apparatus for exposing a substrate,
    前記液体を供給する液体供給機構と、 A liquid supply mechanism for supplying the liquid,
    前記液体供給機構から供給された液体と接触する物体の温度を計測する温度センサとを備え、 And a temperature sensor for measuring the temperature of the object in contact with the liquid supplied from the liquid supply mechanism,
    前記液体供給機構は、前記温度センサの計測結果に基づいて、供給される液体の温度を調整することを特徴とする露光装置。 The liquid supply mechanism, based on a measurement result of the temperature sensor, the exposure apparatus characterized by adjusting the temperature of the liquid supplied.
  41. 前記物体は、前記基板を含む請求項40記載の露光装置。 Wherein the object, the exposure apparatus of claim 40 comprising the substrate.
  42. 前記基板を保持して移動可能な基板ステージを備え、 Comprising a movable substrate stage that holds the substrate,
    前記物体は、前記基板ステージの上面の少なくとも一部を形成する部材を含む請求項40または41記載の露光装置。 Wherein the object, an exposure apparatus according to claim 40 or 41, wherein comprising a member forming at least a portion of the upper surface of the substrate stage.
  43. 前記基板ステージの上面の少なくとも一部を形成する部材は、前記基板ステージに搭載された計測用の部材を含む請求項42記載の露光装置。 The member forming at least a portion of the upper surface of the substrate stage, the exposure apparatus of claim 42 further comprising a member for measurement which is mounted on the substrate stage.
  44. 前記物体の温度とほぼ同一になるように、前記温調装置は供給される液体の温度調整を行う請求項40〜43のいずれか一項記載の露光装置。 To be approximately the same as the temperature of the object, the temperature control device exposure apparatus according to any one of claims 40 to 43 for performing temperature adjustment of the liquid supplied.
  45. 前記基板は、投影光学系と液体とを介して露光光が照射される請求項40〜44のいずれか一項記載の露光装置。 The substrate exposure apparatus according to any one of claims 40 to 44 in which the exposure light via the projection optical system and the liquid are irradiated.
  46. 前記物体は、前記投影光学系の一部の光学部材を含む請求項45記載の露光装置。 Wherein the object, an exposure apparatus according to claim 45 further comprising a portion of the optical member of the projection optical system.
  47. 請求項1〜請求項46のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。 Device manufacturing method comprising using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to claim 46.
  48. 液体を介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光方法において、 By radiating an exposure light beam onto the substrate through a liquid, the exposure method for exposing a substrate,
    前記基板の露光を開始する前に、前記基板の温度を前記液体の温度に基づいて調整することを特徴とする露光方法。 Exposure method characterized by before starting the exposure of the substrate is adjusted based on the temperature of the substrate to a temperature of the liquid.
  49. 前記基板の露光中に前記基板を保持して移動可能な基板ステージに、前記基板をロードする前に、前記基板の温度調整を行うことを特徴とする請求項48記載の露光方法。 A movable substrate stage that holds the substrate during exposure of the substrate, prior to loading the substrate, the exposure method of claim 48, wherein the adjusting the temperature of the substrate.
  50. 前記基板の露光中に前記基板を保持して移動可能な基板ステージに、前記基板をロードした後に、前記基板の温度調整を行うことを特徴とする請求項48又は49記載の露光方法。 A movable substrate stage that holds the substrate during exposure of the substrate, after loading the substrate, according to claim 48 or 49 exposure method according to, characterized in that the temperature adjustment of the substrate.
  51. 前記基板の露光に使用される液体を、前記基板ステージにロードされた基板上に供給して、前記基板の温度調整を行うことを特徴とする請求項50記載の露光方法。 The liquid used for the exposure of the substrate, and supplied onto the substrate loaded on the substrate stage, the exposure method according to claim 50, wherein the adjusting the temperature of the substrate.
  52. 前記基板ステージ上にロードした基板上のアライメントマークの検出を行う前に、前記基板の温度調整を行うことを特徴とする請求項51記載の露光方法。 Before performing the detection of the alignment mark on the substrate loaded on the substrate stage, the exposure method according to claim 51, wherein the adjusting the temperature of the substrate.
  53. 前記基板の露光に使われる液体を使って、前記基板の温度調整を行うことを特徴とする請求項48〜52のいずれか一項記載の露光方法。 With the liquid to be used for exposure of the substrate, the exposure method of any one of claims 48-52, characterized in that the temperature adjustment of the substrate.
  54. 前記基板と前記液体とが接触したときの前記液体の温度変化が小さくなるように、前記基板ステージに前記基板をロードする前に、前記基板の温度を調整する請求項49に記載の露光方法。 As the temperature changes of the liquid when said substrate and said liquid are in contact is reduced, prior to loading the substrate on the substrate stage, the exposure method according to claim 49 for adjusting the temperature of the substrate.
  55. 前記基板ステージに前記基板をロードしたときの前記基板の温度変化が小さくなるように、前記基板ステージに前記基板をロードする前に、前記基板の温度を調整する請求項54に記載の露光方法。 As the temperature change of the substrate when loaded the substrate to the substrate stage is reduced, prior to loading the substrate on the substrate stage, the exposure method according to claim 54 for adjusting the temperature of the substrate.
  56. 液体を介して基板を露光する方法であって: Via a liquid to a method of exposing a substrate:
    前記基板を含む、液体が接触する物体の温度を予定温度に基づいて調整することと: Comprising said substrate, and to adjust based on the temperature of the object fluid is in contact with the predetermined temperature:
    前記予定温度の液体を介して基板を露光することとを含む露光方法。 The exposure method comprising the method comprising exposing a substrate through a liquid in the predetermined temperature.
  57. さらに、前記物体の温度を測定することを含む請求項56に記載の露光方法。 Further, the exposure method according to claim 56 comprising measuring the temperature of the object.
  58. 前記測定された物体の温度と予定温度に基づいて前記物体の温度を調整する請求項57に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 57 for adjusting the temperature of the object based on the temperature and predetermined temperature of the measured object.
  59. 前記予定温度に基づいて液体が接触する物体の温度を調整しながら、前記予定温度の液体を介して基板を露光する請求項56〜58のいずれか一項記載の露光方法。 While adjusting the temperature of an object which the liquid contacts on the basis of the expected temperature, exposure method of any one of claims 56 to 58 which exposes a substrate through a liquid of said predetermined temperature.
  60. 液体を介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって: Through liquid there is provided an exposure method for exposing a substrate by radiating an exposure light beam onto the substrate:
    前記液体を供給することと; And supplying the liquid;
    前記供給された液体と接触する物体の温度に基づいて、前記供給される液体の温度を調整することとを含む露光方法。 The exposure method comprising a that based on the temperature of the object in contact with the supplied liquid, to adjust the temperature of the liquid to be the supply.
  61. 前記露光光は、投影光学系を介して前記基板上に照射され; The exposure light is irradiated onto the substrate via a projection optical system;
    前記物体は、前記基板または前記投影光学系の光学部材の一部である請求項60に記載の露光方法。 Wherein the object exposure method according to claim 60 wherein a part of the substrate or the projection optical system of the optical member.
  62. さらに、前記基板を基板ステージ上に保持することを含み、前記物体が基板ステージの上面に設けられた部材である請求項60又は61記載の露光方法。 Furthermore, the method comprising holding the substrate on the substrate stage, wherein the object exposure method according to claim 60 or 61, wherein a member provided on the upper surface of the substrate stage.
  63. 請求項48〜請求項62のいずれか一項記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。 Device manufacturing method comprising using the exposure method of any one of claims 48 to claim 62.
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