JP4720106B2 - Exposure methods, and device manufacturing method - Google Patents

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博之 長坂
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/70216Systems for imaging mask onto workpiece
    • G03F7/70341Immersion

Description

本発明は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより基板を露光する露光方法、並びにデバイス製造方法に関するものである。 The present invention relates to an exposure method for exposing a substrate by an image of a pattern through a projection optical system and the liquid projected onto the substrate, and a device manufacturing method.

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、いわゆる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 manufactured by a so-called photolithography technique. 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くなるほど、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 used becomes shorter, also increases 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 the 248nm from a KrF excimer laser, it is being further also commercialized 193nm of ArF excimer laser with a short wavelength. 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恐れがある。 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、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 fills the space between the lower and the substrate surface of the projection optical system with a liquid such as water or an organic solvent, the wavelength of the exposure light in the liquid, refraction 1 / n (n in the air in the liquid by utilizing the fact that becomes usually about 1.2 to 1.6) with improved resolution by a factor, it 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、露光対象である基板上に設けられるフォトレジスト層、あるいはその上層に設けられるトップコート層等の膜部材には種々の材料が用いられることが通常であるが、液浸領域の液体との接触面となる前記膜部材の種類が変更された場合、液浸露光用の液体に対する親和性が変化する。 Meanwhile, a photoresist layer provided on the substrate as the exposure target, or that various materials are used for the film members of the top coat layer or the like provided on the upper layer thereof is usually, the liquid immersion area when the type of the film member as the contact surface is changed affinity changes for immersion liquid. 液浸露光では、基板上に液体を供給する動作と基板上の液体を回収する動作とが行われるが、膜部材に対する液体の親和性が変化すると、液体回収動作や液体供給動作を円滑に行うことができなくなる可能性がある。 In immersion exposure, but an operation for recovering the liquid on the operation and the substrate for supplying the liquid onto the substrate is carried out, the affinity of the liquid to the membrane member changes, carried out smoothly the liquid recovery operation and the liquid supply operation that there is a possibility that can not be. この場合、液浸露光装置の汎用性が著しく低下するといった問題が生じる。 In this case, problems such as the versatility of the immersion exposure apparatus is significantly reduced arises.

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、異なる種類の膜部材が設けられた基板のそれぞれに対して液浸露光を円滑に行うことができる露光方法並びに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, an exposure method and device manufacturing method capable of smoothly performing immersion exposure for each of the substrates with different types of film members are provided an object of the present invention is to. 特に、本発明は基板上に形成される種々の膜部材に最適化した液浸条件の下で液浸露光を実現することができる露光方法並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。 In particular, the present invention aims to provide an exposure method and device manufacturing method capable of realizing the immersion exposure under optimized immersion conditions in a variety of film members formed on the substrate.

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8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 8 as illustrated in embodiments.

本発明の露光方法は、投影光学系(PL)と液体(1)とを介してパターンの像を基板(P)上に投影することにより基板(P)を露光する露光方法において、基板(P)上の液体接触面に形成される膜部材(SP)の液体との親和性に応じて、 基板(P)上への液体の供給条件を決定することを特徴とする。 The exposure method of the present invention is an exposure method for exposing a substrate (P) by the image of the pattern through the projection optical system and (PL) and a liquid (1) is projected onto the substrate (P), the substrate (P ) depending on the affinity for the liquid membrane member (SP) which is formed on the liquid contact surface on, and determines the supply conditions of the liquid onto the substrate (P).

本発明の露光方法は、投影光学系(PL)と液体(1)とを介してパターンの像を基板(P)上に投影することにより基板(P)を露光する露光方法において、基板(P)上の液体接触面に形成される膜部材(SP)に応じて、基板(P)上から液体を回収する回収条件を決定することを特徴とする。 The exposure method of the present invention is an exposure method for exposing a substrate (P) by the image of the pattern through the projection optical system and (PL) and a liquid (1) is projected onto the substrate (P), the substrate (P ) depending on the membrane member (SP) which is formed on the liquid contact surface on, and determining a recovery condition for recovering the liquid from the substrate (P).

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、様々な種類の基板に対して良好な液浸条件のもとで高いパターン転写精度でパターンを転写でき、所望の性能を発揮できるデバイスを提供できる。 According to the present invention, it can transfer a pattern with high pattern transfer accuracy under good immersion conditions for various kinds of substrates, can provide a device which can exhibit desired performance.

本発明によれば、基板上の液体接触面に形成される膜部材に応じて、基板に対して行われる液浸条件を決定することで、異なる種類の膜部材が設けられた複数の基板のそれぞれに対して円滑に液浸露光処理を行うことができ、高い汎用性を持たせることができる。 According to the present invention, depending on the film member is formed on the liquid contact surface on the substrate, to determine the liquid immersion conditions to be performed on the substrate, different types of film members of the plurality of substrates provided can be smoothly carried out an immersion exposure process for each, it can have a high versatility. 特に、本発明は、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの種々の異なる対象物を露光処理する生産ラインにおいて、液浸条件を迅速に切り換えて高集積化されたデバイスを高いスループットで生産することに貢献する。 In particular, the present invention provides a production line for the exposure process a variety of different objects, such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, contribute to producing quickly switch the immersion conditions a highly integrated device with a high throughput to.

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。 It will be described below with reference to the accompanying drawings exposure apparatus of the present invention. 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(レチクル)Mを支持するマスクステージMSTと、基板Pを支持する基板ステージ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、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTと、制御装置CONTに接続され、露光動作に関する各種情報を記憶した記憶装置MRYとを備えている。 1, the exposure apparatus EX, the mask (reticle) and mask stage MST which supports a M, a substrate stage PST which supports a substrate P, an illumination that illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL an optical system IL, a projection optical system PL which projects an image of a pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL onto exposed on the substrate P that is supported by the substrate stage PST, the control that controls the overall operation of the exposure apparatus EX a device CONT, are connected to the control unit CONT, and a storage device MRY for storing various kinds of information about the exposure operation.

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1を供給する液体供給機構10と、基板P上の液体1を回収する液体回収機構30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 1, and a liquid recovery mechanism 30 which recovers the liquid 1 on the substrate P. 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1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液浸領域AR2を形成する。 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 1 supplied from the liquid supply mechanism 10 to form the liquid immersion area AR2. 具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの先端部の光学素子2と基板Pの表面(露光面)との間に液体1を満たし、この投影光学系PLと基板Pとの間の液体1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上に投影し、基板Pを露光する。 Specifically, the exposure apparatus EX, between the liquid 1 meet, the projection optical system PL and the substrate P between the surface of the optical element 2 and the substrate P at the end portion of the projection optical system PL (exposure surface) the pattern image of the mask M is projected onto the substrate P via the liquid 1 and the projection optical system PL, to expose 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軸まわり方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Further, X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively, .theta.X, [theta] Y, and the θZ direction.

基板Pは、デバイスの基材(半導体ウエハやガラス基板)上にフォトレジスト層、あるいはこのフォトレジスト層の上層に設けられるトップコート層(保護層)からなる膜部材SPを設けたものである。 Substrate P is obtained by providing a photoresist layer on a substrate of a device (a semiconductor wafer or glass substrate), or a film member SP made of the photoresist layer a topcoat layer disposed on the upper layer (Protective layer). したがって、基板P上の最上層に設けられた膜部材SPは、液浸露光時において液体1に接触する液体接触面を形成する。 Thus, membrane member SP provided in the uppermost layer on the substrate P forms a liquid contact surface in contact with the liquid 1 during the liquid immersion exposure. フォトレジスト層としては、例えば、東京応化工業株式会社製P6111が用いられ、トップコート層としては、例えば、東京応化工業株式会社製TSP−3Aが用いられる。 The photoresist layer, e.g., Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. P6111 is used as the top coat layer, for example, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. TSP-3A is used. これらの膜部材の材料特性、特に、用いる液体との濡れ性又は接触角に応じて、液浸条件が決定される。 Material properties of these films members, in particular, depending on the wettability or the contact angle with a liquid is used, the liquid immersion condition is determined.

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IA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, the illumination area IA on the mask M with the exposure light beam EL and has a variable field diaphragm which sets a slit shape. マスクM上の所定の照明領域IA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。 Predetermined illumination area IA 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紫外域の輝線(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 in the ultraviolet region emitted from a mercury lamp (g-rays, h-rays, i-rays) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) far ultraviolet light, such as ( DUV light) 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.

マスクステージMSTは、マスクMを支持するものであって、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 for supporting 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50が設けられている。 Moving mirror 50 is provided on the mask stage MST. また、移動鏡50に対向する位置にはレーザ干渉計51が設けられている。 A laser interferometer 51 is provided at a position opposed to the movement mirror 50. 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51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 51, the measurement results are output to the control unit CONT. 制御装置CONTはレーザ干渉計51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 51.

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. また、投影光学系PLには、この投影光学系PLの結像特性(光学特性)を調整可能な結像特性制御装置3が設けられている。 Further, the projection optical system PL, adjustable imaging characteristic control unit 3 is provided the imaging characteristics of the projection optical system PL (optical characteristics). 結像特性制御装置3は、投影光学系PLを構成する複数の光学素子の一部を移動可能な光学素子駆動機構、及び鏡筒PK内の複数の光学素子間のうちの特定の空間の圧力を調整する圧力調整機構を含んで構成されている。 Image formation characteristic control unit 3, a plurality of partially movable optical element driving mechanism of the optical elements constituting the projection optical system PL, and the pressure of the particular space of between the plurality of optical elements in the lens barrel PK It is configured to include a pressure adjusting mechanism for adjusting the. 光学素子駆動機構は、投影光学系PLを構成する複数の光学素子のうちの特定の光学素子を光軸AX方向に移動したり、光軸AXに対して傾斜する。 Optics drive mechanism, moving the specific optical element of the plurality of optical elements constituting the projection optical system PL in the optical axis AX direction, is inclined with respect to the optical axis AX. 結像特性制御装置3は制御装置CONTにより制御され、制御装置CONTは結像特性制御装置3を介して、投影光学系PLの投影倍率や像面位置を調整可能である。 The image formation characteristic control unit 3 is controlled by the control unit CONT, the control unit CONT through an imaging characteristic control unit 3, it is possible to adjust the projection magnification and the image plane position of the projection optical system PL.

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あるいは1/5の縮小系である。 In this embodiment, the projection optical system PL is a projection magnification β which is, for example, 1/4 or 1/5 of the reduction system. 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、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1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 1 of the liquid 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.

また、露光装置EXは、フォーカス検出系4を有している。 The exposure apparatus EX includes a focus-detecting system 4. フォーカス検出系4は、発光部4aと受光部4bとを有し、発光部4aから液体1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し、その反射光を受光部4bで受光する。 Focus-detecting system 4 includes a light emitting portion 4a and the light receiving portion 4b, projecting a detection light from an oblique direction on the surface of the substrate P (exposure surface) of the light emitting portion 4a via the liquid 1, the light receiving portion of the reflected light received by 4b. 制御装置CONTは、フォーカス検出系4の動作を制御するとともに、受光部4bの受光結果に基づいて、所定基準面に対する基板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-detecting system 4, based on the light receiving result of the light receiving section 4b, for detecting the position in the Z-axis direction of the substrate P surface with respect to a predetermined reference 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4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-detecting system 4 can also determine the direction of inclination of the posture of the substrate P.

基板ステージPSTは、基板Pを支持するものであって、基板Pを基板ホルダを介して保持する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、XYステージ53を支持するベース54とを備えている。 The substrate stage PST is for supporting the substrate P, a Z stage 52 which holds the substrate P via a substrate holder, an XY stage 53 which supports the Z stage 52, a base 54 which supports the XY stage 53 It is equipped with a. 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. 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のXYステージ53を駆動することにより、基板PのXY方向における位置(投影光学系PLの像面と実質的に平行な方向の位置)が制御される。 By driving the XY stage 53 of the substrate stages PST, the position in the XY direction of the substrate P (substantially parallel to the image plane position of the projection optical system PL) is controlled.

基板ステージPST(Zステージ52)上には移動鏡55が設けられている。 Movement mirror 55 is provided on the substrate stage PST (Z stage 52). また、移動鏡55に対向する位置にはレーザ干渉計56が設けられている。 A laser interferometer 56 is provided at a position opposed to the movement mirror 55. 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56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 56, the measurement results are output to the control unit CONT. 制御装置CONTはレーザ干渉計56の計測結果に基づいて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 positions in the X-axis direction and the Y-axis direction of the substrate P supported by the substrate stage PST by driving the XY stage 53 via the substrate stage drive apparatus PSTD based on the measurement results of the laser interferometer 56 I do.

また、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 θX controls the position in the θY direction. すなわち、Zステージ52は、フォーカス検出系4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1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-detecting system 4, 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 1.

基板ステージPST(Zステージ52)上には、基板Pを囲むように補助プレート57が設けられている。 On the substrate stage PST (Z stage 52), an auxiliary plate 57 is provided so as to surround the substrate P. 補助プレート57は基板ホルダに保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。 Auxiliary plate 57 has a plane of substantially the same height as the the surface of the substrate P held by the substrate holder. ここで、基板Pのエッジと補助プレート57との間には1〜2mm程度の隙間があるが、液体1の表面張力によりその隙間に液体1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、補助プレート57により投影光学系PLの下に液体1を保持することができる。 Here, between the auxiliary plate 57 and the edge of the substrate P there is a gap of about 1 to 2 mm, hardly be liquid 1 flows into the gap owing to the surface tension of the liquid 1, the vicinity of the periphery of the substrate P when exposure also can hold the liquid 1 below the projection optical system PL by the auxiliary plate 57.

液体供給機構10は、基板P上に液浸露光用の液体1を供給するものであって複数種の液体1を供給可能である。 Liquid supply mechanism 10 is for supplying the liquid 1 for the liquid immersion exposure on the substrate P can supply liquid 1 more. 本実施形態において、液体供給機構10は第1の液体である純水と第2の液体であるフッ素系オイル(フッ素系流体)との2種類の液体1を供給可能である。 In the present embodiment, the liquid supply mechanism 10 is capable of supplying two kinds of liquids 1 and fluorinated oil is pure water and the second liquid in the first liquid (fluorine-based fluid). 液体供給機構10は、第1の液体(純水)を送出可能な第1液体供給部11及び第2液体供給部12と、第2の液体(フッ素系オイル)を送出可能な第3液体供給部21及び第4液体供給部22と、第1液体供給部11及び第3液体供給部21に接続され、第1の液体(純水)及び第2の液体(フッ素系オイル)のうちいずれか一方を選択し、この選択した液体1を基板P上に供給する第1配管系15と、第2液体供給部12及び第4液体供給部22に接続され、第1の液体(純水)及び第2の液体(フッ素系オイル)のうちいずれか一方を選択し、この選択した液体1を基板P上に供給する第2配管系16とを有している。 Liquid supply mechanism 10 includes a first liquid (pure water) a first liquid supply unit 11 and the second liquid supply unit 12 capable of sending a third liquid supply capable sending a second liquid (fluorinated oil) the parts 21 and fourth liquid supply section 22, is connected to the first liquid supply unit 11 and the third liquid supply section 21, one of the first liquid (pure water) and a second liquid (fluorinated oil) select one, the first piping system 15 for supplying the liquid 1 that the selected substrate P, is connected to the second liquid supply section 12 and the fourth liquid supply section 22, the first liquid (pure water) and second liquid select either one of (fluorinated oil), and a second pipe system 16 supplies the selected liquid 1 onto the substrate P.

図2は液体供給機構10及び液体回収機構30の概略構成を示す平面図である。 Figure 2 is a plan view showing a schematic configuration of the liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 30. 図1及び図2に示すように、第1配管系15は、第1液体供給部11及び第3液体供給部21のいずれか一方から送出された液体1を流通する供給管19を備えており、この供給管19の一端部は管17、18を介して第1液体供給部11及び第3液体供給部21のそれぞれに接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first piping system 15 includes a supply pipe 19 for circulating the liquid 1 sent from one of the first liquid supply unit 11 and the third liquid supply section 21 one end of the supply tube 19 is connected to each of the first liquid supply unit 11 and the third liquid supply unit 21 via a tube 17. 一方、供給管19の他端部は、複数の分岐管13Bを介して複数の第1供給部材13のそれぞれに接続されている。 On the other hand, the other end of the supply tube 19 is connected to each of the plurality of first supply member 13 via a plurality of branch pipes 13B. 複数の第1供給部材13はY軸方向に並んで配置されており、その供給口13Aを基板Pの表面に向けて近接させている。 A plurality of first supply member 13 are arranged in the Y-axis direction, and the supply port 13A in proximity toward the surface of the substrate P. 本実施形態において、第1供給部材13は5つ並んで配置されている。 In the present embodiment, the first supply member 13 are arranged five side by side. そして、これら第1供給部材13は、Y軸方向(非走査方向)を長手方向とするスリット状(矩形状)に設定された投影光学系PLの投影領域AR1に対して走査方向一方側(−X側)に設けられている。 Then, these first supply member 13, Y-axis direction (non-scanning direction) of the slit-shaped whose longitudinal direction scanning direction one side with respect to the projection area AR1 of the set projection optical system PL (rectangular shape) (- is provided on the X side).

管17、18には弁17A、18Aがそれぞれ設けられており、弁17A、18Aの動作は制御装置CONTに制御される。 The valve 17A is in the tube 17, 18, 18A are provided respectively, the valve 17A, 18A of the operation is controlled by the control unit CONT. 制御装置CONTは、弁17A、18Aを使って、管17を開放するとともに管18を閉塞し、第1液体供給部11を駆動することにより、第1液体供給部11から第1の液体(純水)を管17、供給管19、及び第1供給部材13を介して供給口13Aより基板P上に供給する。 The control apparatus CONT uses the valve 17A, 18A, closes the tube 18 with opening the tube 17, by driving the first liquid supply unit 11, the first liquid supply unit 11 the first liquid (pure water) pipe 17, supplied onto the substrate P from the supply ports 13A through the supply pipe 19, and the first supply member 13. 一方、制御装置CONTは、弁17A、18Aを使って、管18を開放するとともに管17を閉塞し、第3液体供給部21を駆動することにより、第3液体供給部21から第2の液体(フッ素系オイル)を管18、供給管19、及び第1供給部材13を介して供給口13Aより基板P上に供給する。 On the other hand, the control apparatus CONT uses the valve 17A, 18A, closes the tube 17 with opening the tube 18, by driving the third liquid supply section 21, the second liquid from the third liquid supply section 21 supplying (fluorinated oil) tube 18, than on the substrate P supply ports 13A through the supply pipe 19, and the first supply member 13.

第2配管系16は、第2液体供給部12及び第4液体供給部22のいずれか一方から送出された液体1を流通する供給管25を備えており、この供給管25の一端部は管23、24を介して第2液体供給部12及び第4液体供給部22のそれぞれに接続されている。 The second piping system 16 includes a supply pipe 25 for circulating the liquid 1 sent from one of the second liquid supply section 12 and the fourth liquid supply section 22, one end of the supply tube 25 is a tube through 23 and 24 are connected to the respective second liquid supply section 12 and the fourth liquid supply section 22. 一方、供給管25の他端部は、複数の分岐管14Bを介して複数の第2供給部材14のそれぞれに接続されている。 On the other hand, the other end of the supply pipe 25 is connected to each of the plurality of the second supply member 14 via a plurality of branch pipes 14B. 複数の第2供給部材14はY軸方向に並んで配置されており、その供給口14Aを基板Pの表面に近接させている。 A plurality of second supply member 14 is arranged in the Y-axis direction, it is brought close to the supply port 14A onto the surface of the substrate P. 第2供給部材14は、第1供給部材13同様、5つ並んで配置されている。 Second supply member 14, similar to the first supply member 13 are arranged five side by side. そして、これら第2供給部材14は投影領域AR1に対して走査方向他方側(+X側)に設けられている。 Then, these second supply member 14 is provided in the scanning direction the other side with respect to the projection area AR1 (+ X side).

管23、24には弁23A、24Aがそれぞれ設けられており、弁23A、24Aの動作は制御装置CONTに制御される。 The valve 23A is in the tube 23, 24, 24A are provided respectively, the valve 23A, 24A of the operation is controlled by the control unit CONT. 制御装置CONTは、弁23A、24Aを使って、管23を開放するとともに管24を閉塞し、第2液体供給部12を駆動することにより、第2液体供給部12から第1の液体(純水)を管23、供給管25、及び第2供給部材14を介して供給口14Aより基板P上に供給する。 The control apparatus CONT uses the valve 23A, 24A, closes the tube 24 with opening the tube 23, by driving the second liquid supply section 12, from the second liquid supply unit 12 first liquid (pure water) pipe 23, supplied onto the substrate P from the supply port 14A through the supply pipe 25 and the second supply member 14,. 一方、制御装置CONTは、弁23A、24Aを使って、管24を開放するとともに管23を閉塞し、第4液体供給部22を駆動することにより、第4液体供給部22から第2の液体(フッ素系オイル)を管24、供給管25、及び第2供給部材14を介して供給口14Aより基板P上に供給する。 On the other hand, the control apparatus CONT uses the valve 23A, 24A, closes the tube 23 with opening the tube 24, by driving the fourth liquid supply section 22, the second liquid from the fourth liquid supply section 22 supplying (fluorinated oil) tube 24, the supply pipe 25, and the substrate P from the supply port 14A via a second supply member 14.

上記第1〜第4の各液体供給部11、12、21、22のそれぞれは、液体1を収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えており、これら各液体供給部11、12、21、22の液体供給動作は制御装置CONTにより制御され、制御装置CONTは、各液体供給部11、12、21、22による基板P上に対する単位時間あたりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。 The first to each of the fourth of each liquid supply unit 11, 12, 21, 22, a tank for accommodating the liquid 1, and provided with a pressure pump or the like, each of these liquid supply unit 11, 12, 21, liquid supply operation of 22 is controlled by the control unit CONT, the control unit CONT is capable of independently controlled liquid supply amount per unit time with respect to the upper substrate P by the liquid supply unit 11, 12, 21, 22 . また、各液体供給部11、12、21、22のそれぞれは液体の温度調整機構を有しており、装置が収容されるチャンバ内の温度とほぼ同じ23℃の液体1を基板P上に供給するようになっている。 Also, each of the liquid supply unit 11, 12, 21, 22 has a temperature adjusting mechanism for the liquid, supplying the liquid 1 of approximately the same 23 ° C. and the temperature in the chamber which the device is contained on the substrate P It has become way.

このように、液体供給機構10は、配管系15、16を使って、複数種(ここでは2種)の液浸露光用の液体1を選択的に使用するための液体供給動作を行う。 Thus, the liquid supply mechanism 10, using the piping system 15 and 16, more (here, two) selectively perform the liquid supply operation to use the liquid 1 for the liquid immersion exposure. そして、図2に示すように、液体1が満たされた液浸領域AR2は投影領域AR1を含むように基板P上の一部に形成される。 Then, as shown in FIG. 2, the liquid immersion area AR2 of the liquid 1 is satisfied is formed on a part of the substrate P so as to include the projection area AR1. 液体供給機構10は、複数の第1、第2供給部材13、14の供給口13A、14Aのそれぞれより、投影領域AR1の両側で液体1を同時に供給する。 Liquid supply mechanism 10 supplies a plurality of first supply ports 13A of the second supply member 13, 14, from each of 14A, the liquid 1 on both sides of the projection area AR1 simultaneously.

以下の説明では、液体供給機構10は液浸露光用の液体1として純水を供給するものとする。 In the following description, the liquid supply mechanism 10 is assumed to supply pure water as the liquid 1 for the liquid immersion exposure. 純水は、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。 Pure water, the exposure light EL can be transmitted even ArF excimer laser beam. また、純水は紫外域の輝線(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 ultraviolet emission lines (g-ray, h-ray, i-ray) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) deep ultraviolet light (DUV light) such as is permeable. また、投影光学系PLの先端の光学素子2は蛍石で形成されている。 Further, the optical element 2 at the tip of the projection optical system PL is formed of fluorite. 蛍石は純水との親和性が高いので、光学素子2の液体接触面2aのほぼ全面に液体1を密着させることができる。 Fluorite Due to the high affinity with pure water, it can be brought into close contact with the liquid 1 on substantially the entire surface of the liquid contact surface 2a of the optical element 2. すなわち、本実施形態においては光学素子2の液体接触面2aとの親和性が高い液体(水)1を供給するようにしているので、光学素子2の液体接触面2aと液体1との密着性が高く、光学素子2は水との親和性が高い石英であってもよい。 That is, since so as to supply a high affinity liquid (water) 1 with the liquid contact surface 2a of the optical element 2 in the present embodiment, adhesion between the liquid contact surface 2a and the liquid 1 of the optical element 2 high, the optical element 2 may be a high affinity quartz with water. また光学素子2の液体接触面2aに親水化(親液化)処理を施して、液体1との親和性をより高めるようにしてもよい。 The hydrophilization liquid contact surface 2a of the optical element 2 is subjected to (lyophilic) treatment, it may be further enhance the affinity for the liquid 1.

液体回収機構30は基板P上の液体1を回収するものであって、基板Pの表面に近接して配置された回収口31A、32Aを有する複数の第1、第2回収部材31、32と、この第1、第2回収部材31、32のそれぞれに回収管33A、34Aを介して接続された第1、第2液体回収部33、34とを備えている。 Liquid recovery mechanism 30 has been made to recover the liquid 1 on the substrate P, the recovery ports 31A disposed proximate to the surface of the substrate P, a plurality of first with 32A, a second recovery members 31, 32 includes the first, respectively the recovery tubes 33A of the second recovery members 31, 32, the first connected via a 34A, and a second liquid recovery portion 33, 34. 回収管33Aは複数の第1回収部材31のそれぞれに接続され、回収管34Aも複数の第2回収部材32のそれぞれに接続されているが、図2ではその図示を一部省略している。 Recovery tube 33A is connected to each of the plurality of first recovery member 31, recovery tube 34A is also connected to each of the plurality of second recovery members 32, but partially omitted the illustration in FIG. 複数の第1回収部材31は、投影領域AR1の−X側において、略円弧状に配置されており、その回収口31Aを基板Pの表面に向くように配置されている。 A plurality of first recovery member 31 is in the -X side of the projection area AR1, are arranged in a substantially circular arc shape, it is arranged the recovery port 31A so as to face the surface of the substrate P. また、複数の第2回収部材32は、投影領域AR2の+X側において、略円弧状に配置されており、その回収口32Aを基板Pの表面に向くように配置されている。 The plurality of second recovery members 32, in the + X side of the projection area AR2, which is arranged in a substantially circular arc shape, are arranged the recovery port 32A so as to face the surface of the substrate P. そして、これら複数の第1、第2回収部材31、32は、液体供給機構10の第1、第2供給部材13、14、及び投影領域AR1を取り囲むように配置されている。 The first plurality, the second recovery members 31 and 32, the first liquid supply mechanism 10 is disposed so as to surround the second supply members 13, 14 and the projection area AR1,.

第1、第2液体回収部33、34は例えば真空ポンプ等の吸引装置、及び回収した液体1を収容するタンク等を備えており、基板P上の液体1を第1、第2回収部材31、32、及び回収管33A、34Aを介して回収する。 The first, second liquid recovery portion 33, 34 for example, suction device such as a vacuum pump, and has a tank for accommodating the liquid 1 recovered, first the liquid 1 on the substrate P, a second recovery member 31 , 32, and the recovery tube 33A, is recovered via 34A. 第1、第2液体回収部33、34の液体回収動作は制御装置CONTにより制御され、制御装置CONTは第1、第2液体回収部33、34による単位時間あたりの液体回収量(回収力)を制御可能である。 The first liquid recovery operation of the second liquid recovery section 33 is controlled by the control unit CONT, the control unit CONT first liquid recovery amount per unit time by the second liquid recovery section 33, 34 (recovery force) it is possible to control the. 第1、第2供給部材13、14の供給口から基板P上に供給された液体1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る。 First, liquid 1 supplied onto the substrate P from the supply port of the second supply member 13, 14 so 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) It is supplied to. また、投影領域AR1に対して第1、第2供給部材13、14の外側に流出した液体1は、この第1、第2供給部材13、14より投影領域AR1に対して外側に配置されている第1、第2回収部材31、32の回収口より回収される。 The first with respect to the projection area AR1, the liquid 1, which outflows to the outside of the second supply member 13, 14, the first, is arranged on the outside with respect to the projection area AR1 than the second supply members 13, 14 first, is recovered from the recovery port of the second recovery members 31, 32 are.

図3は、第1供給部材13を拡大断面図である。 Figure 3 is an enlarged sectional view of the first feed member 13. 図3(a)において、第1供給部材13は、本体部材40と、本体部材40の下方において本体部材40に対してスライド可能なスライド部材41と、スライド部材41の下端部である供給口13Aに設けられ、スライド部材41に対してX方向にスライドすることにより供給口13Aの大きさを変更可能なシャッタ部材42とを備えている。 3 (a), the first supply member 13 includes a body member 40, a slidable slide member 41 relative to the body member 40 in the lower body member 40, the supply port 13A is a lower end of the slide member 41 provided, and a shutter member 42 capable of changing the magnitude of the supply port 13A by sliding in the X direction with respect to the slide member 41. スライド部材41及びシャッタ部材42は不図示の駆動装置によりスライド移動される。 The slide member 41 and the shutter member 42 is slid by a driving device (not shown). そして、図3(b)に示すように、スライド部材41が本体部材40に対して+X方向に移動することにより、供給口13Aの位置が+X側に移動し、図3(c)に示すように、スライド部材41が本体部材40に対して−X方向に移動することにより、供給口13Aの位置が−X側に移動する。 Then, as shown in FIG. 3 (b), by the slide member 41 is moved in the + X direction with respect to the body member 40, the position of the supply port 13A is moved in the + X side, as shown in FIG. 3 (c) to, by the slide member 41 is moved in the -X direction relative to the body member 40, the position of the supply port 13A is moved in the -X side. また、図3(d)に示すように、シャッタ部材42が供給口13Aの内側に向かって移動することにより、供給口13Aが小さくなる。 Further, as shown in FIG. 3 (d), the shutter member 42 by moving towards the inside of the supply port 13A, the supply port 13A decreases.

そして、第2供給部材14、第1回収部材31、及び第2回収部材32のそれぞれは、第1供給部材13と同等の構成を有している。 The second supply member 14, a first recovery member 31, and each of the second recovery member 32, has the same structure as the first supply member 13. したがって、第2供給部材14はその供給口14Aの位置及び大きさを変更可能であり、同様に、第1、第2回収部材31、32のそれぞれはその回収口31A、32Aの位置及び大きさを変更可能である。 Therefore, the position and size can be changed, and similarly, the position and size of the first, each of the second recovery members 31, 32 that recovery ports 31A, 32A of the second supply member 14 is the supply port 14A it is possible to change the.

図4は、第1、第2供給部材13、14の液体供給位置、及び第1、第2回収部材31、32の液体回収位置が変更される様子を示す模式図である。 4, first, the liquid supply position of the second supply members 13, and the first is a schematic view showing a state in which the liquid recovery position is changed in the second recovery members 31, 32. 制御装置CONTは、第1、第2供給部材13、14の駆動装置、及び第1、第2回収部材31、32の駆動装置を駆動することにより、図4(a)に示すように、第1、第2供給部材13、14による液体供給位置を投影光学系PLの投影領域AR1に対して近づけることができるとともに、第1、第2回収部材31、32による液体回収位置を投影領域AR1に対して離すことができる。 The control unit CONT, the first driving device of the second supply member 13, 14, and first, by driving the driving device of the second recovery members 31, 32, as shown in FIG. 4 (a), the 1, it is possible to bring the liquid supply position by the second feed members 13, 14 with respect to the projection area AR1 of the projection optical system PL, first, the liquid recovery position of the second recovery members 31, 32 to the projection area AR1 it can be separated for. また、図4(b)に示すように、制御装置CONTは、第1、第2供給部材13、14の駆動装置、及び第1、第2回収部材31、32の駆動装置を駆動することにより、第1、第2供給部材13、14による液体供給位置を投影領域AR1に対して離すことができるとともに、第1、第2回収部材31、32による液体回収位置を投影領域AR1に対して近づけることができる。 Further, as shown in FIG. 4 (b), the control unit CONT, the first driving device of the second supply member 13, 14, and first, by driving the driving device of the second recovery members 31, 32 , first, it is possible to release the liquid supply position by the second feed members 13, 14 with respect to the projection area AR1, close the first liquid recovery position of the second recovery members 31, 32 with respect to the projection area AR1 be able to. そして、第1、第2供給部材13、14による液体供給位置、及び第1、第2回収部材31、32による液体回収位置は、それぞれ独立して調整可能となっている。 The first, the liquid supply position by the second feed members 13, and the first liquid recovery position of the second recovery members 31, 32 is adjustable independently.

次に、上述した露光装置EXを用いてマスクMのパターンの像を投影光学系PLと液浸領域AR2の液体1とを介して基板P上に投影露光する方法について説明する。 Next, an image of the pattern of the mask M via the liquid 1 of the projection optical system PL and the liquid immersion area AR2 is described how to projection exposure onto the substrate P by using the exposure apparatus EX described above.

ここで、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、投影光学系PLの先端部直下のスリット状(矩形状)の投影領域AR1に、照明領域IAに応じたマスクMの一部のパターン像が投影され、投影光学系PLに対して、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、XYステージ53を介して基板Pが+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。 Here, 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, when the scanning exposure is , the projection area AR1 of the projection optical system PL of the distal end portion directly below the slit-shaped (rectangular shape), a portion of the pattern image of the mask M corresponding to the illumination area IA is projected, the projection optical system PL, the mask M There synchronously to move in the -X direction (or + X direction) velocity V, the substrate P is + X direction via the XY stage 53 (or the -X direction) in velocity beta · V (beta projection magnification) Moving. そして、基板P上には複数のショット領域が設定されており、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SAに対する走査露光処理が順次行われる。 Then, on the substrate P are set a plurality of shot areas, after exposure is completed for one shot area, the next shot region moves to the scanning start position by stepping movement of the substrate P, following the step-and scan system scanning exposure process for the respective shot areas SA while moving the substrate P in are sequentially performed.

また、図5に示すブロック図のように、記憶装置MRYには、液浸露光を行うための液浸条件に関する情報が記憶されている(液浸条件データベース)。 Further, as the block diagram shown in FIG. 5, the storage device MRY, information about the immersion condition for performing the immersion exposure is stored (immersion condition database). 具体的には、記憶装置MRYは、液浸露光時において基板P上の液体1に接触する液体接触面に形成されている膜部材SPと液体1との親和性と、その親和性に対応する液浸条件との関係が複数マップデータとして記憶されている。 Specifically, the storage unit MRY includes affinity between the film member SP and the liquid 1, which is formed on the liquid contact surface in contact with the liquid 1 on the substrate P during the liquid immersion exposure, corresponding to the affinity relationship between the liquid immersion condition is stored as a plurality map data. ここで、膜部材SPと液体1との親和性に関する情報は、膜部材SPに対する液体1の接触角情報を含む。 Here, the information on the affinity between the film member SP and the liquid 1, including the contact angle information of the liquid 1 with respect to the film member SP. 更に、記憶装置MRYには、液体1の材料特性(例えば揮発性や粘性、密度、表面張力など)に応じた液浸露光条件が予め記憶されている。 Further, in the storage device MRY, material properties (e.g., volatile and viscosity, density, surface tension and the like) of the liquid 1 immersion exposure conditions corresponding to is stored in advance. なお、後述するように、種々の膜部材SPとそれらの膜部材SPに好適な液体種を予め調査しておき、膜部材SPとその膜部材に好適な液体種の組合わせ並びにその組合わせに最適な液浸条件を記憶装置MRYに保存しておいてもよい。 As described below, in advance investigate suitable liquid species to various film member SP and their film member SP, a combination of suitable liquid species to the film member and the film member SP as well as combinations thereof the optimum immersion conditions may be stored in the storage device MRY.

液浸露光処理を行うに際し、露光処理されるべき基板Pの膜部材情報が入力装置60を介して制御装置CONTに入力される。 Upon performing the liquid immersion exposure process, the film member information of the substrate P to be subjected to the exposure process is input to the control unit CONT via the input device 60. 入力される膜部材情報には、膜部材SPと液体1との接触角に関する情報が含まれている。 The film member information input includes information regarding the contact angle between the film member SP and the liquid 1. 制御装置CONTは、入力された膜部材情報(接触角に関する情報)に応じて、記憶装置MRYに予め記憶されている、膜部材SPと液体1との親和性(接触角)とその親和性(接触角)に対応する液浸条件との関係(マップデータ)を参照し、露光処理されるべき基板Pに対する最適な液浸条件を選択し、決定する。 The control unit CONT depending on the film member information input (information about the contact angle), is previously stored in the storage device MRY, affinity (contact angle) between the film member SP and the liquid 1 to its affinity ( Referring to the relationship between the immersion condition corresponding to the contact angle) (map data), and select the optimum immersion conditions for the substrate P to be subjected to the exposure process is determined.

ここで、液浸条件は、液浸露光用の液体1の基板P上への供給条件を含む。 Here, immersion condition includes a supply conditions onto the substrate P of the liquid 1 for the liquid immersion exposure. また、液体1の供給条件は、基板P上に対する液体供給位置に関する条件、及び単位時間あたりの液体供給量に関する条件を含む。 The supply condition of the liquid 1 may include conditions related to the liquid supply position relative to the upper substrate P, and the conditions relating to the liquid supply amount per unit time.

更に、液浸条件は、液浸露光用の液体1の基板P上からの回収条件を含む。 Furthermore, the liquid immersion condition includes a recovery condition from the substrate P of the liquid 1 for the liquid immersion exposure. また、液体1の回収条件は、基板P上での液体回収位置に関する条件、及び単位時間あたりの液体回収量(液体回収力)に関する条件を含む。 The recovery condition of the liquid 1 may include a condition relating to conditions relating to the liquid recovery position on the substrate P, and the liquid recovery amount per unit time (the liquid recovery force).

例えば、制御装置CONTは、膜部材SPに対する液体1の接触角に応じて、液体供給機構10の液体供給量及び液体回収機構30の液体回収量を調整する。 For example, the control unit CONT depending on the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP, adjusting the liquid recovery amount of the liquid supply amount and the liquid recovery mechanism 30 of the liquid supply mechanism 10. 具体的には、膜部材SPに対する液体1の接触角が大きい場合、膜部材SPは液体1に対して撥液性(撥水性)を有していることになるので、基板P(膜部材SP)上に液体1を供給した際、この液体1は過剰に濡れ拡がらない。 Specifically, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is large, since the film member SP would have liquid-repellent (water-repellent) with respect to the liquid 1, the substrate P (film member SP ) when supplying the liquid 1 on, the liquid 1 is not excessively wet spread. したがって、この膜部材SPに対して液体1を供給する場合、液体供給機構10は、例えば単位時間あたりの液体供給量を多くする。 Therefore, when supplying the liquid 1 with respect to the film member SP, the liquid supply mechanism 10, to increase the liquid supply amount per example unit time. こうすることにより、基板P(膜部材SP)表面に対して液体1を良好に濡れ拡がらせることができ、液浸領域AR2を円滑に形成できる。 By doing so, the liquid 1 can be satisfactorily wetted spread with respect to the substrate P (film member SP) surface, the liquid immersion area AR2 can be smoothly formed. また、膜部材SPが撥液性を有する場合、走査露光のために基板Pを走査移動すると、液体1が基板P(膜部材SP)に対して剥離を生じやすくなるが、液体供給量を多くすることで、液体1の剥離の発生を抑えることができる。 Also, if the film member SP has a liquid repellency, moving scanning the substrate P for scanning exposure, although the liquid 1 tends to occur the peeling to the substrate P (film member SP), increase the liquid supply amount doing, it is possible to suppress the occurrence of peeling of the liquid 1.

また、膜部材SPが液体1に対して撥液性(撥水性)である場合、液体1は過剰に濡れ拡がらないので、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を比較的回収しやすい。 Also, when the film member SP is liquid-repellent (water-repellent) with respect to the liquid 1, the liquid 1 is not excessively wet spread, the liquid recovery mechanism 30 of the liquid 1 on the substrate P (film member SP) relatively easy to recover. したがって、液体回収機構30は、液体回収力(液体回収部の駆動力)、すなわち単位時間あたりの液体回収量を低減しても液体1を円滑に回収できる。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30, the liquid recovery force (driving force of the liquid recovery unit), that is, the liquid 1 can be smoothly recovered even by reducing the liquid recovery amount per unit time. したがって、液体回収部の駆動に起因する振動の発生を抑制することができる。 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of vibration caused by the driving of the liquid recovery unit.

一方、膜部材SPに対する液体1の接触角が小さい場合、膜部材SPは液体1に対して親液性(親水性)を有していることになるので、基板P(膜部材SP)上に液体1を供給した際、この液体1は濡れ拡がりやすい。 On the other hand, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is small, since the film member SP would have lyophilic property (hydrophilic) with respect to the liquid 1 on the substrate P (film member SP) when supplying the liquid 1, the liquid 1 is easily spread wet. したがって、この膜部材SPに対して液体1を供給する場合、液体供給機構10は、例えば単位時間あたりの液体供給量を少なくしても、基板P(膜部材SP)表面に対して液体1を良好に濡れ拡がらせることができ、液浸領域AR2を円滑に形成できる。 Therefore, when supplying the liquid 1 with respect to the film member SP, the liquid supply mechanism 10, for example, even with a reduced liquid supply amount per unit time, the liquid 1 to the substrate P (film member SP) surface it is possible to satisfactorily wet spread, the liquid immersion area AR2 can be smoothly formed. また、液体供給量を低減できるので、液体1の浪費を抑え、液体供給部の駆動に起因する振動の発生を抑制することができる。 Further, since it is possible to reduce the liquid supply amount, suppressing the waste of the liquid 1, it is possible to suppress the generation of vibration caused by the driving of the liquid supply portion.

また、膜部材SPが液体1に対して親液性(親水性)である場合、液体1は基板P(膜部材SP)上で濡れ拡がりやすいので、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を回収しづらくなる可能性がある。 Also, when the film member SP is lyophilic (hydrophilic) with respect to the liquid 1, the liquid 1 is spread easily wet on the substrate P (film member SP), the liquid recovery mechanism 30 is the substrate P (film member SP ) it can become to difficult recover the liquid 1 on. したがって、液体回収機構30は、液体回収力(液体回収部の駆動力)、すなわち単位時間あたりの液体回収量を多くする。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30, the liquid recovery force (driving force of the liquid recovery unit), i.e. to increase the liquid recovery amount per unit time. こうすることにより、液体回収機構30は液体1を円滑に回収できる。 By doing so, the liquid recovery mechanism 30 can smoothly recover the liquid 1.

また、制御装置CONTは、膜部材SPに対する液体1の接触角に応じて、液体供給機構10の液体供給位置及び液体回収機構30の液体回収位置を調整することができる。 Further, the control unit CONT can, depending on the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP, to adjust the liquid supply position and the liquid recovery position of the liquid recovery mechanism 30 of the liquid supply mechanism 10.
例えば、膜部材SPに対する液体1の接触角が大きい場合、膜部材SPは液体1に対して撥液性(撥水性)を有していることになるので、基板P(膜部材SP)上に液体1を供給した際、この液体1は濡れ拡がりにくくなるので、走査露光するために基板Pを液体1に対して移動する際、基板P(膜部材SP)に対する液体1の剥離が生じやすくなる可能性がある。 For example, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is large, since the film member SP would have liquid-repellent (water-repellent) with respect to the liquid 1 on the substrate P (film member SP) when supplying the liquid 1, because the liquid 1 is hardly spread wetting, when the substrate P to scan exposure moves to the liquid 1, separation of the liquid 1 tends to occur with respect to the substrate P (film member SP) there is a possibility. したがって、液体供給機構10は、その液体供給位置を投影光学系PLの投影領域AR1より離れた位置に、すなわち、液体供給位置の投影光学系PLの投影領域AR1に対する距離を長くして、液浸領域AR2を大きく形成することにより、基板Pを走査移動した際に液体1の剥離の発生を抑えることができる。 Therefore, the liquid supply mechanism 10, the liquid supply position at a position apart from the projection area AR1 of the projection optical system PL, i.e., the distance to the projection area AR1 of the projection optical system PL of the liquid supply position is made longer, immersion by forming a large area AR2, it is possible to suppress the occurrence of separation of the liquid 1 to the substrate P upon scanning movement. 液体供給位置の調整は、図3を参照して説明したように、供給部材13、14の本体部材40に対してスライド部材41をスライドさせればよい。 Adjustment of the liquid supply positions, as described with reference to FIG. 3, the slide member 41 it is sufficient to slide relative to the body member 40 of the supply members 13, 14.

また、液体1が膜部材SPに対して撥液性(撥水性)である場合、過剰に濡れ拡がらないので、上述したように、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を比較的回収しやすい。 Further, when the liquid 1 is liquid-repellent (water-repellent) with respect to the film member SP, does not excessively wet spread, as described above, the liquid recovery mechanism 30 is liquid on the substrate P (film member SP) relatively easy to recover the 1. したがって、液体回収機構30は、その液体回収位置を投影光学系PLの投影領域AR1に近い位置に、すなわち、液体回収位置の投影光学系PLの投影領域AR1に対する距離を短くしても、液体1を円滑に回収できる。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30, the liquid recovery position closer to the projection area AR1 of the projection optical system PL, i.e., even a shorter distance to the projection area AR1 of the projection optical system PL of the liquid recovery position, the liquid 1 the can be smoothly recovered. したがって、液体回収機構30が占有するスペースをコンパクト化できる。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30 can be made compact space occupied.

一方、膜部材SPに対する液体1の接触角が小さい場合、膜部材SPは液体1に対して親液性(親水性)を有していることになるので、基板P(膜部材SP)上に液体1を供給した際、この液体1は濡れ拡がりやすい。 On the other hand, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is small, since the film member SP would have lyophilic property (hydrophilic) with respect to the liquid 1 on the substrate P (film member SP) when supplying the liquid 1, the liquid 1 is easily spread wet. したがって、この膜部材SPに対して液体1を供給する場合には、液体供給機構10は、その液体供給位置を投影光学系PLの投影領域AR1に近い位置に、すなわち、液体供給位置の投影光学系PLの投影領域AR1に対する距離を短くすることにより、液体1の外側への漏洩を抑えることができる。 Therefore, when supplying the liquid 1 for this membrane member SP, the liquid supply mechanism 10, the liquid supply position closer to the projection area AR1 of the projection optical system PL, i.e., the projection optical liquid supply position by shortening the distance to the projection area AR1 of the system PL, it is possible to suppress the leakage to the outside of the liquid 1.

また、液体1が膜部材SPに対して親液性(親水性)である場合、液体1は基板P(膜部材SP)上で濡れ拡がりやすいので、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を回収しづらくなる可能性がある。 Further, when the liquid 1 is lyophilic (hydrophilic) with respect to the film member SP, the liquid 1 is spread easily wet on the substrate P (film member SP), the liquid recovery mechanism 30 is the substrate P (film member SP ) it can become to difficult recover the liquid 1 on. したがって、液体回収機構30は、その液体回収位置を投影光学系PLの投影領域AR1より離れた位置に、すなわち、液体回収位置の投影光学系PLの投影領域AR1に対する距離を長くすることにより、液体回収機構30は液体1を円滑に回収できる。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30, the liquid recovery position located away from the projection area AR1 of the projection optical system PL, i.e., by increasing the distance to the projection area AR1 of the projection optical system PL of the liquid recovery position, liquid recovery mechanism 30 can smoothly recover the liquid 1. つまり、液体1が濡れ拡がりやすい場合には、液体供給位置に対して離れた位置で液体回収することで、供給された液体1の流れの勢いが低減された状態で回収することになるため、膜部材SPに対して親液性を有する液体1を回収する際には、液体供給位置と離れた位置、すなわち、投影領域AR1と離れた位置に液体回収位置を設定することが好ましい。 That is, when the liquid 1 tends to spread wet, by liquid recovery at a distance with respect to the liquid supply position, since that would be recovered in a state in which the momentum of the supplied liquid 1 flows is reduced, when recovering the liquid 1 having a lyophilic to the film member SP, the liquid supply position and away, i.e., it is preferable to set the liquid recovery position on the distant and the projection area AR1 position.

また、制御装置CONTは、膜部材SPに対する液体1の接触角に応じて、液体供給機構10の液体供給口13A、14Aの大きさ及び液体回収機構30の液体回収口の大きさ31A、32Aを調整することができる。 Further, the control unit CONT depending on the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP, the liquid supply ports 13A of the liquid supply mechanism 10, 14A of the size and the liquid recovery port of the liquid recovery mechanism 30 size 31A, the 32A it can be adjusted.

例えば、膜部材SPに対する液体1の接触角が大きい場合、膜部材SPは液体1に対して撥液性(撥水性)を有していることになるので、基板Pに対して液体1は剥離を生じやすい。 For example, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is large, since the film member SP would have liquid-repellent (water-repellent) with respect to the liquid 1, the liquid 1 to the substrate P is peeled off the prone. この場合、液体供給口13A、14Aを小さくすることにより、基板P上に供給される液体1の流れの勢いが増すため、剥離の発生を抑えることができる。 In this case, the liquid supply ports 13A, by reducing the 14A, due to the increased momentum of the flow liquid 1 supplied onto the substrate P, and is possible to suppress the occurrence of delamination. 液体供給口の大きさの調整は、図3を参照して説明したように、供給部材13、14のシャッタ部材42を移動すればよい。 Adjusting the size of the liquid supply port, as described with reference to FIG. 3, it may be moved the shutter member 42 of the supply members 13, 14.

また、液体1が膜部材SPに対して撥液性(撥水性)である場合、上述したように、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を比較的回収しやすい。 Further, when the liquid 1 is liquid-repellent (water-repellent) with respect to the film member SP, as described above, the liquid recovery mechanism 30 is relatively easy to recover the liquid 1 on the substrate P (film member SP). したがって、液体回収機構30は、その液体回収口31A、32Aを小さくすることができる。 Therefore, the liquid recovery mechanism 30 can be reduced the liquid recovery ports 31A, a 32A. 液体回収口31A、32Aを小さくすることにより、液体1を回収する際に、空気を噛み込みにくくなるので、液体回収機構30は基板P上の液体1を円滑に回収することができる。 The liquid recovery port 31A, by reducing the 32A, when recovering the liquid 1, because less likely to become jammed in the teeth of the air, the liquid recovery mechanism 30 can smoothly recover the liquid 1 on the substrate P.

一方、膜部材SPに対する液体1の接触角が小さい場合、膜部材SPは液体1に対して親液性(親水性)を有していることになるので、液体供給口13A、14Aを大きくして液体1を基板P上に供給しても円滑に液浸領域AR2を形成することができる。 On the other hand, when the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP is small, since the film member SP would have lyophilic property (hydrophilic) with respect to the liquid 1, the liquid supply ports 13A, a 14A larger the liquid 1 can be supplied onto the substrate P to form a smooth liquid immersion area AR2 Te.

また、液体1が膜部材SPに対して親液性(親水性)である場合、液体1は基板P(膜部材SP)上で濡れ拡がりやすいので、液体回収機構30は基板P(膜部材SP)上の液体1を回収しづらくなる可能性がある。 Further, when the liquid 1 is lyophilic (hydrophilic) with respect to the film member SP, the liquid 1 is spread easily wet on the substrate P (film member SP), the liquid recovery mechanism 30 is the substrate P (film member SP ) it can become to difficult recover the liquid 1 on. そこで、液体回収口31A、32Aを大きくして、広い範囲で液体1を回収することで、基板P上の液体1を円滑に回収することができる。 Therefore, the liquid recovery ports 31A, to increase the 32A, by recovering the liquid 1 in a wide range, it is possible to smoothly recover the liquid 1 on the substrate P.

以上説明したように、膜部材SPに対する液体1の接触角(親和性)に対応する最適な液浸条件(供給・回収量、供給・回収位置等)が予め求め、この最適な液浸条件に関する情報を記憶装置MRYに記憶しておくことにより、制御装置CONTは、入力装置60を介して入力された露光処理されるべき基板Pの膜部材SPに関する情報(液体1に関する膜部材SPの接触角情報)に基づいて、複数記憶されている液浸条件のなかから最適な液浸条件を選択して決定し、この選択した液浸条件に基づいて、上述したように、液体供給・回収量や、液体供給・回収位置を設定する。 As described above, the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP optimum immersion condition corresponding to (affinity) (supply and recovery amount, supply and collection position, etc.) determined in advance, regarding the optimum immersion conditions by storing information in the storage device MRY, the control unit CONT, the contact angle of the film member SP information (liquid 1 relates to a membrane member SP of the substrate P to be subjected to the exposure process that has been input via the input device 60 based on the information), to determine and select the optimum immersion condition from among the immersion conditions are more stores, on the basis of the selected immersion conditions, as described above, Ya liquid supply and recovery amount sets the liquid supply and recovery position. そして、制御装置CONTは、基板Pに対して液浸露光を行う。 Then, the control unit CONT performs the liquid immersion exposure with respect to the substrate P.

液浸露光処理を行う際には、制御装置CONTは、基板搬送系を使って基板Pを基板ステージPSTにロードした後、液体供給機構10を駆動して基板P上に対する液体供給動作を開始する。 When performing liquid immersion exposure process, the control unit CONT, after loading the substrate P on the substrate stage PST by using the substrate transfer system, the liquid supply mechanism 10 is driven to start the liquid supply operation with respect to the upper substrate P . 液浸領域AR2を形成するために液体供給機構10の第1、第2液体供給部11、12のそれぞれから送出された液体1は、第1、第2配管系15、16を流通した後、第1、第2供給部材13、14を介して基板P上に供給され、投影光学系PLと基板Pとの間に液浸領域AR2を形成する。 The first liquid supply mechanism 10 in order to form the liquid immersion area AR2, the liquid 1 sent from the respective second liquid supply units 11 and 12, after the first, was flowing through the second piping system 15, 16, first, it supplied onto the substrate P via the second supply members 13, 14, to form the liquid immersion area AR2 between the projection optical system PL and the substrate P. 第1、第2供給部材13、14の供給口13A、14Aは投影領域AR1のX軸方向(走査方向)両側に配置されており、制御装置CONTは、液体供給機構10の供給口13A、14Aより投影領域AR1の両側で基板P上への液体1の供給を同時に行う。 The first supply ports 13A of the second supply member 13, 14, 14A are arranged in the X axis direction (scanning direction) on both sides of the projection area AR1, the control unit CONT, the supply port 13A of the liquid supply mechanism 10, 14A at the same time to supply the liquid 1 onto the substrate P in a more sides of the projection area AR1. これにより、基板P上に供給された液体1は、少なくとも投影領域AR1より広い範囲の液浸領域AR2を基板P上に形成する。 Accordingly, the liquid 1 supplied onto the substrate P, the liquid immersion area AR2 of the wide range than at least the projection area AR1 is formed on the substrate P.

本実施形態において、投影領域AR1の走査方向両側から基板Pに対して液体1を供給する際、制御装置CONTは、液体供給機構10の第1、第2液体供給部11、12の液体供給動作を制御し、走査方向に関して、投影領域AR1の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定する。 In this embodiment, when supplying the liquid 1 to the substrate P from the both sides in the scanning direction of the projection area AR1, the control unit CONT, the first liquid supply mechanism 10, the liquid supply operation of the second liquid supply sections 11, 12 controls, with respect to the scanning direction, the liquid supply amount per unit supplied time from the front of the projection area AR1, is set larger than the liquid supply amount supplied from the opposite side. 例えば、基板Pを+X方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置CONTは、投影領域AR1に対して−X側(すなわち供給口13A)からの液体量を、+X側(すなわち供給口14A)からの液体量より多くし、一方、基板Pを−X方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域AR1に対して+X側からの液体量を、−X側からの液体量より多くする。 For example, when the exposure process is performed while moving the substrate P in the + X direction, the control unit CONT, the liquid amount from the -X side with respect to the projection area AR1 (i.e. the supply ports 13A), + X side (i.e. the supply port 14A) and more than the liquid amount from the other hand, when the exposure process is performed while moving the substrate P in the -X direction, the liquid amount from the + X side with respect to the projection area AR1, is larger than the liquid amount from the -X side.

また、制御装置CONTは、液体回収機構30の第1、第2液体回収部33、34を制御し、液体供給機構10による液体1の供給動作と並行して、基板P上の液体回収動作を行う。 Further, the control unit CONT, the first liquid recovery mechanism 30, and controls the second liquid recovery unit 33, in parallel with the supply operation of the liquid 1 by the liquid supply mechanism 10, the liquid recovery operation of the substrate P do. これにより、第1、第2供給部材13、14の供給口13A、14Aより投影領域AR1に対して外側に流れる基板P上の液体1は、第1、第2回収部材33、34の回収口31A、32Aより回収される。 Thus, first, the liquid 1 on the substrate P that flows to the outside with respect to the supply ports 13A, projected from 14A area AR1 of the second supply member 13, 14, first, the recovery port of the second recovery members 33, 34 31A, is recovered from the 32A. このように、液体回収機構30は、投影領域AR1を取り囲むように設けられている回収口31A、32Aにより基板P上の液体1の回収を行う。 Thus, the liquid recovery mechanism 30 performs recovery of the liquid 1 on the substrate P by the recovery ports 31A, 32A provided to surround the projection area AR1.

ここで、制御装置CONTは、基板Pの移動条件も考慮して、液浸条件を選択して決定することができる。 Here, the control unit CONT can move condition of the substrate P even in consideration is determined by selecting the immersion condition. 例えば、基板Pを移動しながら走査露光する場合、基板Pの膜部材SPが液体1に対して親液性を有している場合には、液体1を走査方向一方側からのみ供給することによっても、液体1は基板P上で良好に濡れ拡がって、液浸領域AR2を円滑に形成することができる。 For example, when scanning exposure while moving the substrate P, when the film member SP of the substrate P is lyophilic with respect to the liquid 1, by supplying only the liquid 1 from the scanning direction one side also, the liquid 1 is spread satisfactorily wetted on the substrate P, and the liquid immersion area AR2 can be smoothly formed. 例えば、基板Pを+X方向に移動しながら液浸露光する際、液体供給機構10は第1供給部材13から液体1を供給し、第2供給部材14からの液体供給を停止する、あるいは第2供給部材14からの液体供給量を第1供給部材13からの液体供給量より少なくするといったことができる。 For example, in the immersion exposure while moving the substrate P in the + X direction, the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid 1 from the first supply member 13, stops the liquid supply from the second supply member 14, or the second a liquid supply amount from the supply member 14 can be such be less than the liquid supply amount from the first supply member 13. 一方、基板Pの膜部材SPが液体1に対して撥液性を有している場合には、液体1を走査方向両側から供給することで、液浸領域AR2を円滑に形成することができる。 On the other hand, when the film member SP of the substrate P is liquid-repellent with respect to the liquid 1, by supplying the liquid 1 from the both sides in the scanning direction, it is possible to smoothly form the liquid immersion area AR2 .

また、制御装置CONTは、基板Pの移動条件に応じて制御装置CONTは、基板PのX軸方向(走査方向)に関する速度又は加速度に応じて、液浸条件を決定する。 Further, the control unit CONT, the control unit CONT depending on movement conditions of the substrate P, depending on the speed or acceleration in the X-axis direction of the substrate P (scanning direction), to determine the liquid immersion condition. 例えば、基板Pの走査速度(あるいは加速度)が高速であれば、制御装置CONTは基板Pに対する液体供給量を増大するとともに、基板P上の液体回収力を増大する。 For example, if the scanning speed of the substrate P (or acceleration) is fast, the control unit CONT while increasing the liquid supply amount to the substrate P, and increases the liquid recovery force on the substrate P. 一方、基板Pの走査速度(あるいは加速度)が比較的低速であれば、制御装置CONTは基板Pに対する液体供給量を減少し、基板P上の液体回収力を低減しても、液浸領域AR2を円滑に形成することができる。 On the other hand, if a relatively slow scan speed of the substrate P (or acceleration), the control unit CONT reduces the liquid supply amount to the substrate P, even to reduce the liquid recovery force on the substrate P, the liquid immersion area AR2 it can be smoothly formed.

また、基板Pの走査速度(あるいは加速度)が高速化することにより、液体1の剥離が生じやすくなるので、液体供給機構10は、単位時間あたりの液体供給量を多くするとともに、その供給位置を投影光学系PLの投影領域AR1より離れた位置に設定して液浸領域AR2を大きくし、剥離の発生を抑えることができる。 Further, since the scanning speed of the substrate P (or acceleration) is faster, since the separation of the liquid 1 is likely to occur, with the liquid supply mechanism 10, to increase the liquid supply amount per unit time, the supply position increase the liquid immersion area AR2 is set to away from the projection area AR1 of the projection optical system PL position, it is possible to suppress the occurrence of delamination. 同様に、基板Pの走査速度(あるいは加速度)が高速化するに従い、基板P上の液体1を回収しづらくなるので、液体回収機構30による液体回収力を増大するとともに、この回収位置を投影光学系PLの投影領域AR1から離れた位置に設定して、液体1の流れの勢いが低減された位置で液体1を回収することで、液体1を円滑に回収することができる。 Similarly, in accordance with the scanning speed of the substrate P (or acceleration) is faster, since it becomes difficult to recover the liquid 1 on the substrate P, as well as increasing the liquid recovery force by the liquid recovery mechanism 30, projecting the collected position optical is set to a position apart from the projection area AR1 of the system PL, by recovering the liquid 1 at a position where the momentum of the liquid-flow is reduced, it is possible to smoothly recover the liquid 1.

更に、制御装置CONTは、基板Pの走査方向(X軸方向)及びステップ移動方向(Y軸方向)を含む基板Pの移動方向に応じても、液浸条件を決定する。 Furthermore, the control unit CONT, also depending on the direction of movement of the substrate P including the scanning direction of the substrate P (X axis direction) and the step movement direction (Y-axis direction), to determine the liquid immersion condition. 例えば、基板PがY軸方向にステップ移動する際には、液体供給機構10による液体回収動作を停止、あるいは走査露光時に比べて液体供給量を低減する。 For example, when the substrate P is step moved in the Y-axis direction reduces the liquid supply amount than the liquid recovery operation by the liquid supply mechanism 10 stops, or when the scanning exposure. あるいは、制御装置CONTは、投影領域AR1を囲むように配置された複数の回収部材31、32のうち、投影領域AR1に対してY方向側にある回収部材31、32からの液体回収量を多くするといった制御が可能である。 Alternatively, the control unit CONT, among the plurality of recovery members 31, 32 which are arranged to surround the projection area AR1, many liquid recovery amount from the recovery member 31, 32 in the Y direction with respect to the projection area AR1 it is possible to control such as to.

また、制御装置CONTは、膜部材SPに応じて、液浸条件の1つである液体供給口13A、14Aの形状や、液体回収口31A、32Aの形状を変えることもできる。 Further, the control unit CONT can depending on film member SP, the liquid supply ports 13A, which is one of the liquid immersion conditions, 14A shape of the liquid recovery ports 31A, also change the shape of 32A. 上記実施形態では、シャッタ部材42を駆動することで供給口あるいは回収口を、幅の広いスリット形状(略正方形状)と幅の狭いスリット形状(長方形状)との間で変更可能であるが、例えば、膜部材SPに応じて、円形状や楕円形状、あるいは多角形状にする等、種々の形状を選択し、供給口及び回収口の形状を決定する。 In the above embodiment, the supply port or the recovery port by driving the shutter member 42, but can be changed between a wide slit width (substantially square shape) and narrow slit (rectangular), for example, depending on the film member SP, etc. to a circular shape or an elliptical shape or a polygonal shape, to select a variety of shapes, determines the shape of the supply port and the recovery port.

ところで、上述したように、本実施形態の露光装置EXは、第1の液体である純水と、第2の液体であるフッ素系オイルとを切り替えて基板P上に供給可能である。 Incidentally, as described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment, pure water which is the first liquid can be supplied onto the substrate P by switching between the fluorine-based oil, which is the second liquid. 制御装置CONTは、露光処理されるべき基板Pの膜部材SPに応じて、基板P上に供給する液体1を変える。 The control unit CONT depending on the film member SP of the substrate P to be subjected to the exposure process, changing the liquid 1 supplied onto the substrate P. 例えば、膜部材SPが、アミン系物質等の純水に溶けやすいものである場合、液浸露光用の液体1としてフッ素系オイルを使うことが好ましい。 For example, the film member SP is, if those easily dissolved in pure water of the amine-based material or the like, it is preferable to use a fluorine-based oil as the liquid 1 for the liquid immersion exposure. したがって、入力装置60を介して、膜部材SPに関する情報が入力されたら、制御装置CONTは、液体供給機構10を制御して、基板Pに供給する液体1を選択する。 Thus, via the input device 60, when the information about the film member SP is inputted, the control unit CONT controls the liquid supply mechanism 10 to select the liquid 1 supplied onto the substrate P. そして、制御装置CONTは、使用する液体1に応じて、液浸条件を決定する。 Then, the control unit CONT depending on the liquid 1 to be used to determine the liquid immersion condition.

記憶装置MRYには、この膜部材SPと液体(第2の液体)1との親和性と、その親和性に対応する液浸条件との関係も記憶されている。 The storage device MRY, and the affinity between the film member SP and the liquid (second liquid) 1, is also stored relationship between the immersion condition corresponding to their affinity. 制御装置CONTは、露光処理されるべき基板P(膜部材SP)に応じて、液体供給・回収量や液体供給・回収位置を含む液浸条件を決定する。 The control unit CONT depending on the substrate P to be subjected to the exposure process (film member SP), determines the liquid immersion condition includes a liquid supply and recovery amount or the liquid supply and recovery position.

なお前述の膜部材SPに応じて基板P上に供給する液体1を変更する場合には、膜部材SPとその膜部材SPに好適な液体種の組合わせ並びにその組合わせを用いる場合の液浸条件を記憶装置MRYに保存しておくことができる。 Note that when changing the liquid 1 supplied onto the substrate P in accordance with the above-noted film member SP is immersion in the case of using a film member SP combination and combination thereof suitable liquid species to the film member SP it can be stored the conditions in the storage device MRY. こうすることで、露光装置のオペレータが膜部材SPを選定(入力)すれば、液体種を含めた液浸条件が自動的に決定されることになる。 In this way, the operator of the exposure apparatus be selected membrane member SP (input), so that the liquid immersion condition, including liquid type is automatically determined. すなわち、液体種の選定は液浸条件の一つと見ることもできる。 That is, the liquid species selection may also be viewed as one of the liquid immersion conditions. なお、膜部材SPとしては、フォトレジストの材料、製造主、品番などを記憶させておくことができる。 As the film member SP, it can be memorized material of the photoresist, producing main, part number, and the like.

また、基板P上に供給する液体1の材料特性によって液浸条件を変えてもよい。 It is also possible to change the immersion condition depending on the material characteristics of the liquid 1 supplied onto the substrate P. 例えば、液体1が揮発しやすい液体である場合には、単位時間あたりの液体供給量を多くする。 For example, when the liquid 1 is easily liquid volatilized, to increase the liquid supply amount per unit time. これにより、揮発しやすい液体1であっても、液浸領域AR2を円滑に形成できる。 Thus, even more volatile liquid 1, the liquid immersion area AR2 can be smoothly formed. また、揮発しやすい液体1の場合、揮発することで基板P上より除去されるので、例えば液体回収力を低減することもできる。 Also, in the case of easily volatile liquid 1, since it is removed from the substrate P by volatilization can be reduced, for example, the liquid recovery force. つまり、制御装置CONTは、基板P上に供給される液体1の材料特性のうち揮発性に応じて、液浸条件を調整することができる。 That is, the control unit CONT can out of the material characteristics of the liquid 1 supplied onto the substrate P depending on the volatility, adjusting the immersion condition.

また、基板P上に供給する液体1の粘性が高い場合には、例えば基板Pに対する基板ホルダによる基板保持力を大きくするといったように、制御装置CONTは、液体1の材料特性のうち粘性に応じて、液浸露光条件を調整することができる。 Further, when the viscosity of the liquid 1 supplied onto the substrate P is high, for example, as such increasing the substrate holding force by the substrate holder with respect to the substrate P, controller CONT, depending on the viscosity of the material properties of the liquid 1 Te, it is possible to adjust the liquid immersion exposure condition. つまり、液体1の粘性が高いと、走査露光した際に、液体1の粘性により基板Pが液体1に引っ張られる現象が生じる場合が考えられ、これにより露光中において基板ホルダに対して基板Pの位置がずれてしまう不都合が生じる可能性がある。 That is, when the viscosity of the liquid 1 is higher, upon scanning exposure, when a phenomenon in which the viscosity of the liquid 1 substrate P is pulled into the liquid 1 occurs is considered, the substrate P to the substrate holder in this way during exposure there is a possibility that the position disadvantage that deviate occur. したがって、制御装置CONTは、液体1の粘性に応じて、基板ホルダによる基板Pの保持力を調整する。 Accordingly, the control unit CONT depending on the viscosity of the liquid 1, for adjusting the holding force of the substrate P by the substrate holder. 具体的には、基板ホルダが真空吸着孔を介して基板Pを真空吸着保持する構成のものである場合には、制御装置CONTは基板Pに対する真空吸着力を増大する。 Specifically, when the substrate holder is of structure for holding the vacuum suction of the substrate P via the vacuum suction holes, the control unit CONT increases the vacuum suction force to the substrate P. 一方、液体1の粘性が低い場合には、走査露光中に基板Pの位置がずれる可能性が低くなるので、制御装置CONTは、基板Pの反りを考慮して基板Pに対する真空吸着力を低減するといった制御が可能である。 On the other hand, when the viscosity of the liquid 1 is low, the possibility that shifts the position of the substrate P is lowered during the scanning exposure, the control unit CONT reduces the vacuum suction force to the substrate P in consideration of the warpage of the substrate P it is possible to control such as to.

更に、液体1が変わることにより、液体1の比熱も変わるため、例えば露光光ELの光量を調整したり、あるいは、液体1の温度変化に伴う液体1の屈折率変化を考慮して、基板Pのフォーカス位置及び傾斜を制御することができる。 Further, since the liquid 1 is changed, because the specific heat of the liquid 1 also changes, for example, to adjust the light quantity of the exposure light EL, or in consideration of the refractive index change of the liquid 1 with a change in temperature of the liquid 1, the substrate P it is possible to control the focus position and inclination. 例えば、フォーカス検出系4によるフォーカス位置検出結果を補正するといったことができる。 For example, it is possible such to correct the focus position detection result by the focus-detecting system 4.

また液体1と膜部材SPとの親和性(接触角)が変わることにより、液体1が基板Pに及ぼす圧力も変わるため、液体1が基板Pに及ぼす圧力変化も考慮して、基板Pのフォーカス位置及び傾斜を制御することもできる。 Further, by liquid 1 and affinity between the film member SP (contact angle) is changed, since the liquid 1 is changed even pressure on the substrate P, the liquid 1 is in consideration of pressure changes on the substrate P, the focus of the substrate P it is also possible to control the position and tilt.

また、液体1を変更することにより、投影光学系PL及び液体1を介した像の結像特性が変化することが考えられる。 Further, by changing the liquid 1, it is considered that the imaging properties of the image through the projection optical system PL and the liquid 1 is changed. この場合、制御装置CONTは、記憶装置MRYに予め記憶されている液体1の材料特性及び光学特性に基づいて、結像特性制御装置3を駆動することで、液体1が変更したことによる結像特性の変化を補正することができる。 In this case, the control unit CONT based on the material properties and the optical properties of the liquid 1 which is previously stored in the storage device MRY, by driving the image formation characteristic control unit 3, the imaging by the liquid 1 is changed it is possible to correct the change in the characteristic. 更に、制御装置CONTは、基板ステージPSTのZ軸方向の位置やθX、θY方向の姿勢を調整することで 液体1の変更に伴って変化した像面位置に基板Pの表面を合わせ込むこともできる。 Furthermore, the control unit CONT, Z axis positions and θX of the substrate stages PST, also intended to adjust the surface of the substrate P on the image plane position is changed with the change of the liquid 1 by adjusting the θY direction of orientation it can.

記憶装置MRYに記憶されているマップデータは随時更新することができる。 Map data stored in the storage unit MRY may be updated from time to time. つまり、更に異なる種類の膜部材SPを有する基板Pを露光するときや、新たな種類の液体1を使うときには、この新たな膜部材SPや液体1について例えば実験を行って前記マップデータを作成し、記憶装置MRYに記憶されているマップデータを更新すればよい。 In other words, further or when the substrate P is exposed with a different kind of film member SP, when using the liquid 1 of a new kind, wherein creating the map data for this new film member SP and the liquid 1, for example, experiments , it may be updated to map data that is stored in the storage apparatus MRY. また、マップデータの更新は、例えばインターネットを含む通信装置を介して、露光装置EX(記憶装置MRY)に対して遠隔地より行うことも可能である。 The update of the map data, for example via a communication device including the Internet, it is also possible to carry out from a remote location with respect to the exposure apparatus EX (storage device MRY).

なお、上述の実施形態においては、液体供給機構10は、膜部材SPに応じて2種類の液体を供給可能であるが、1種類の液体だけを供給する構成であってもよいし、3種類以上の液体を供給できるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the liquid supply mechanism 10 is capable of supplying two liquids in accordance with the film member SP, it may be configured to supply only one type of liquid, three it may be able to supply more liquid.

また上述の実施形態においては、膜部材SPと液体1との親和性と、その親和性に対応する液浸条件との関係を記憶装置MRYに記憶しているが、使用する膜部材SPの種類及び使用する液体1の種類が予めわかっている場合には、膜部材SPと液浸条件との関係を記憶装置MRYに記憶しておき、オペレータなどによって選択(入力)された膜部材SPの情報から直ちに液浸条件が決定されるようにしてもよい。 In the embodiment described above, the affinity between the film member SP and the liquid 1, it stores the relationship between the immersion condition corresponding to the affinity in the storage device MRY, the kind of film member SP to use and when the type of the liquid 1 to be used is known in advance, stores the relationship between the film member SP and the immersion conditions in the storage device MRY, information of the membrane member SP that is selected (input), such as by an operator immediately it may be immersion condition is determined from.

また、上記実施形態においては、膜部材SPと液体1との接触角(親和性)に応じて液浸条件を決定する場合に、基板Pの移動条件(例えば、走査露光における基板Pの速度又は加速度又はその両方)も考慮するようにしているが、膜部材SPと液体1との接触角(親和性)に基づいて、基板Pの移動条件(例えば、走査露光における基板Pの速度又は加速度又はその両方)を決定するようにしてもよい。 In the above embodiment, when determining the immersion condition depending on the contact angle between the film member SP and the liquid 1 (affinity), movement conditions of the substrate P (for example, the speed of the substrate P in the scanning exposure or Although be taken into consideration acceleration or both) is also based on the contact angle between the film member SP and the liquid 1 (affinity), movement conditions of the substrate P (for example, the speed of the substrate P in the scanning exposure or acceleration or it may be determined or both). 例えば、膜部材SPの液体1に対する親和性が比較的高い場合には、走査露光における基板Pの速度や加速度を大きくする。 For example, the affinity to the liquid first film member SP is when relatively high, increasing the speed and acceleration of the substrate P in the scanning exposure. 膜部材SPと液体1との親和性が比較的高い場合には、液体1が基板P上で濡れ拡がりやすいため、基板Pの速度や加速度を大きくしても液浸領域AR2を円滑に形成することができる。 If a relatively high affinity for the membrane member SP and the liquid 1, the liquid 1 for spreading easily wetted on the substrate P, smoothly form the liquid immersion area AR2 also by increasing the speed and acceleration of the substrate P be able to. 逆に、膜部材SPの液体1に対する親和性が比較的低い場合には、走査露光における基板Pの速度や加速度を小さくする。 Conversely, the affinity for the liquid 1 of the film member SP is if relatively low, to reduce the speed and acceleration of the substrate P in the scanning exposure. 膜部材SPの液体1に対する親和性が比較的低い場合には、液体1が基板P上で濡れ拡がりにくいため、基板Pの速度や加速度を大きくしすぎると液体1の剥離などが生じて、投影光学系PLと基板Pとの間を液体1で十分に満たせない可能性があるからである。 If a relatively low affinity for the liquid 1 of the film member SP, since the liquid 1 is hardly spreads wet on the substrate P, the peeling and the like occur when too large speed or acceleration of the substrate P liquid 1, the projection between the optical system PL and the substrate P is because there may not satisfy enough liquid 1.

また、膜部材SPに応じて決定された液浸条件に基づいて基板Pの移動条件を決定することもできる。 It is also possible to determine the movement conditions of the substrate P based on the determined immersion condition depending on the membrane member SP. 例えば、膜部材SPに応じて決定された液体回収機構30の液体回収力が小さい場合には、基板Pの走査速度や加速を小さくすることよって、液体1の剥離や漏洩を防止することができる。 For example, when the liquid recovery force of the liquid recovery mechanism 30 which is determined in accordance with the film member SP is small, I'll reducing the scanning speed and acceleration of the substrate P, it is possible to prevent peeling or leaking liquids 1 .

また、上記実施形態では、膜部材SPと液体1との接触角(親和性)を予め実験等により求めておき、この求めた接触角に対応する液浸条件を記憶装置MRYに記憶しておく構成であるが、露光処理前に、基板P上の液体接触面に形成される膜部材SPと液体1との親和性を、露光装置EXに設けられた計測装置で計測し、この計測結果に基づいて液浸条件を決定するようにしてもよい。 In the above embodiment, advance obtained in advance by experiment or the like contact angle between the film member SP and the liquid 1 (affinity), stores the liquid immersion condition corresponding to the contact angle thus determined in the storage device MRY it is a structure, before the exposure process, the affinity between the film member SP and the liquid 1 is formed on the liquid contact surface on the substrate P, is measured by the measuring apparatus provided in the exposure apparatus EX, in the measurement result it may be determined the immersion condition based.

図6は、膜部材SPと液体1との親和性を計測する計測装置(計測手段)70を示す模式図である。 Figure 6 is a schematic diagram showing a measuring apparatus (measuring means) 70 for measuring the affinity between the film member SP and the liquid 1. 本実施形態において、計測装置70は基板Pの搬送経路上に設けられている。 In the present embodiment, the measuring device 70 is provided on the conveying path of the substrate P. 図6(a)において、計測装置70は、基板搬送系の一部を構成するローダ用ハンド71に保持されている基板P表面に液体1の液滴を滴下可能な滴下部72と、液体1の液滴を検知可能な検知部73とを備えている。 FIG at 6 (a), the measuring device 70 includes a dropping section 72 capable dropping droplets of liquid 1 on the substrate P surface which is held in the loader hand 71 constituting a part of the substrate transport system, the liquid 1 the droplet and a detectable detection unit 73. ローダ用ハンド71は露光処理されるべき基板Pを基板ステージPSTにロードする。 Loader hand 71 loads a substrate P to be subjected to the exposure process to the substrate stage PST. ローダ用ハンド71は、ローダ用ハンド71を軸方向に回転する回転駆動部74により、基板Pを保持した状態で回転可能となっている。 Loader hand 71, the rotary drive unit 74 for rotating the loader hand 71 in the axial direction, and is rotatable while holding the substrate P. この回転駆動部74の駆動は制御装置CONTに制御される。 Driving of the rotation drive unit 74 is controlled by the control unit CONT. また検知部73は、液滴の検知信号を制御装置CONTに出力する。 The detection unit 73 outputs a detection signal of the droplet to the control unit CONT.

膜部材SPと液体1との親和性(接触角)を計測する際には、ローダ用ハンド71が基板Pを水平に保持した状態で、この基板Pの膜部材SPに対して滴下部72より液体1の液滴が滴下される。 When measuring film member SP and affinity for the liquid 1 (contact angle), with the loader hand 71 is horizontally holding the substrate P, the dropping portion 72 to the film member SP of the substrate P droplet liquid 1 is dropped. 液体1の液滴が基板Pの膜部材SP上に配置されたら、ローダ用ハンド71を図6中の矢印rで示す方向に回転することによって、保持した基板Pを傾斜させる。 When droplet liquid 1 is placed on the membrane member SP of the substrate P, by rotating the loader hand 71 in the direction indicated by the arrow r in Figure 6, tilting the held substrate P. 基板Pを傾斜させるにしたがって、図6(b)に示すように、液体1が基板P(膜部材SP)表面から転がるように落下する。 According tilting the substrate P, as shown in FIG. 6 (b), the liquid 1 drops to roll from the substrate P (film member SP) surface. 落下した液体1は検知部73に検知される。 Fallen liquid 1 is detected by the detection unit 73. 検知部73の検知信号は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、このときの基板Pの傾斜角度(転落角)θを、回転駆動部74の駆動量より求める。 Detection signal of the detection unit 73 is outputted to the control unit CONT, the control unit CONT, a substrate inclination angle (sliding angle) of P theta in this case, obtained from the driving amount of the rotational drive unit 74. 転落角θは、基板Pを水平面に対して傾けたときに基板Pの膜部材SP表面の液体1の液滴が転がり落ちる角度である。 Sliding angle θ is droplets roll down the angle of the liquid 1 of the film member SP surface of the substrate P when tilting the substrate P with respect to the horizontal plane. この転落角θは、膜部材SPに対する液体1の接触角に対応する。 The sliding angle θ corresponds to the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP. 例えば、転落角θが小さい場合には、膜部材SPは液体1に対して撥液性であって、接触角は大きい。 For example, when the sliding angle θ is small, the film member SP a lyophobic to the liquid 1, the contact angle is large. したがって、この転落角θを求めることにより、制御装置CONTは、膜部材SPに対する液体1の接触角を求めることができる。 Therefore, by obtaining the sliding angle theta, the control unit CONT can determine the contact angle of the liquid 1 with respect to the film member SP. 制御装置CONTは、計測装置70で計測した接触角に基づいて液浸条件を設定し、ローダ用ハンド71で基板ステージPST上にロードされた基板Pに対して液浸露光を行う。 The control unit CONT sets the liquid immersion condition on the basis of the contact angle was measured by the measuring device 70 performs the liquid immersion exposure with respect to the substrate P loaded on the substrate stage PST in the loader hand 71.

なお、本実施形態では、図3を参照して説明したように、供給部材13、14及び回収部材31、32のそれぞれにスライド機構を設け、スライド機構を駆動することで液体供給位置及び液体回収位置の変更を行っているが、図7に示すように、供給部材及び回収部材の一部をフレキシブルチューブ80で構成し、このチューブ80を曲げることで、図7(a)、(b)に示すように、その供給位置及び回収位置を変更するようにしてもよい。 In the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, the slide mechanism provided for each of the supply members 13, 14 and the recovery member 31, the liquid supply position and the liquid recovery by driving the slide mechanism is performed to change the position, as shown in FIG. 7, a part of the supply member and the collecting member is constituted by a flexible tube 80, by bending the tube 80, in FIG. 7 (a), (b) as shown, it may be changed to its supply position and the recovery position.

なお、上記実施形態における露光装置EXは、液体1として純水とフッ素系オイルとを切り替えて使用可能であるが、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。 The exposure apparatus EX of the above embodiment, although the liquid 1 can be used by switching between pure water and a fluorine-based oil, pure water, can be obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, on the substrate P there are photoresist and optical element (lens) advantage of having no adverse effect on the like. 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 .

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であるため、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 for refractive index n of the (water) is almost 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, the substrate P by 1 / n, ie, to reduce the wavelength is high resolution of about 134nm obtained above. 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.

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.

液体1と接触する光学素子を、レンズより安価な平行平面板とすることにより、露光装置EXの運搬、組立、調整時等において投影光学系PLの透過率、基板P上での露光光ELの照度、及び照度分布の均一性を低下させる物質(例えばシリコン系有機物等)がその平行平面板に付着しても、液体1を供給する直前にその平行平面板を交換するだけでよく、液体1と接触する光学素子をレンズとする場合に比べてその交換コストが低くなるという利点がある。 An optical element to make contact with the liquid 1, by an inexpensive plane parallel plate from the lens, transportation of the exposure apparatus EX, the assembly, the transmittance of the projection optical system PL in the adjustment or the like, of the exposure light EL on the substrate P illuminance, and be attached to the illuminance distribution of the agent that reduces the uniformity (e.g. silicon organic matter) is its plane parallel plate, it is sufficient to replace the parallel plane plate immediately before supplying the liquid 1, the liquid 1 its replacement cost as compared with the case of the lens of the optical element in contact with the advantage that low. 即ち、露光光ELの照射によりレジストから発生する飛散粒子、または液体1中の不純物の付着などに起因して液体1に接触する光学素子の表面が汚れるため、その光学素子を定期的に交換する必要があるが、この光学素子を安価な平行平面板とすることにより、レンズに比べて交換部品のコストが低く、且つ交換に要する時間を短くすることができ、メンテナンスコスト(ランニングコスト)の上昇やスループットの低下を抑えることができる。 That is, since the surface of the optical element due such as to scatter particles generated from the resist by the irradiation of the exposure light EL or attachment of impurities in the liquid 1, into contact with the liquid 1 is dirty, periodically replace the optical element it is necessary, by the optical element is the cheap parallel plane plate, the cost of the exchange part is low as compared with the lens, and it is possible to shorten the time required for replacement, increases the maintenance cost (running cost) it is possible to suppress the reduction of and throughput.

なお、液体1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 1 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1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1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 that is filled with the liquid 1, 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 1 may be configured to meet.

一方、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1としてはF レーザ光を透過可能な上記フッ素系オイル等のフッ素系流体であることが好ましい。 On the other hand, for example, when the light source of exposure light EL is an F 2 laser, this F 2 laser light will not transmit through water, fluorine-based fluids such as permeable the fluorine-based oil F 2 laser light as the liquid 1 it is preferable that. この場合、液体1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 1, lyophilic treatment by forming a thin film, for example having a molecular structure with small polarity including fluorine material. また、液体1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 1, 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1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 1 to be used.

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、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.

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(US S/N 08/416,558)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 JP-A-8-330224 discloses (US S / N 08 / 416,558), using a frame member mechanically it may be released to the floor (ground) Te.

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8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. 8, step 201 that designs the functions and performance of the microdevice, 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. 本発明の実施形態における液体供給機構及び液体回収機構の配置例を示す平面図である。 Is a plan view showing an arrangement example of the liquid supply mechanism and the liquid recovery mechanism in the embodiment of the present invention. 供給部材及び回収部材の一実施形態を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing an embodiment of a feed member and a collecting member. 液体供給位置及び液体回収位置が変化する様子を説明するための模式図である。 Liquid supply position and the liquid recovery position is a schematic diagram for explaining how to change. 本発明の実施形態における制御系の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of a control system in an embodiment of the present invention. 計測手段の一実施形態を示す概略構成図である。 Is a schematic diagram showing an embodiment of the measuring means. 供給部材及び回収部材の一実施形態を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing an embodiment of a feed member and a collecting member. 本発明の実施形態における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 a semiconductor device in an embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…液体、10…液体供給機構、13A、14A…供給口(供給位置)、 15、16…配管系、30…液体回収機構、 31A、32A…回収口(回収位置)、70…計測装置(計測手段)、AR1…投影領域、AR2…液浸領域、CONT…制御装置、 EX…露光装置、MRY…記憶装置、P…基板、PL…投影光学系、SP…膜部材 1 ... liquid, 10 ... liquid supply mechanism, 13A, 14A ... supply port (supply position), 15, 16 ... piping system, 30 ... liquid recovery mechanism, 31A, 32A ... recovery port (recovery position), 70 ... measurement device ( measuring means), AR1 ... projection area, AR2 ... immersion area, CONT ... controller, EX ... exposure apparatus, MRY ... storage device, P ... substrate, PL ... projection optical system, SP ... film member

Claims (22)

  1. 投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光方法において、 The exposure method for exposing a substrate by an image of a pattern through a projection optical system and the liquid is projected onto the substrate,
    前記基板上の液体接触面に形成される膜部材の前記液体との親和性に応じて、 前記基板上への前記液体の供給条件を決定することを特徴とする露光方法。 Exposure method, characterized in that said depending on the affinity between the liquid film member is formed on the liquid contact surface on the substrate to determine the supply conditions of the liquid to the substrate.
  2. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の接触角を含むことを特徴とする請求項1記載の露光方法。 The affinity exposure method according to claim 1, characterized in that it comprises a contact angle of the liquid to the membrane member.
  3. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の濡れ性を含むことを特徴とする請求項1記載の露光方法。 The affinity exposure method according to claim 1, characterized in that it comprises the wettability of the liquid with respect to the film member.
  4. 前記供給条件は、前記液体の供給位置を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光方法。 The supply condition is an exposure method of any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a supply position of the liquid.
  5. 記投影光学系の投影領域に対する前記液体の供給位置を前記膜部材に応じて調整することを特徴とする請求項記載の露光方法。 The exposure method according to claim 4, wherein the supply position of the liquid with respect to the projection region before Symbol projection optical system and adjusting in response to the film member.
  6. 前記供給条件は、前記液体の供給量を含む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方法。 The supply condition is an exposure method of any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a supply amount of the liquid.
  7. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の接触角を含み、 It said affinity includes the contact angle of the liquid to the membrane member,
    前記膜部材に対する前記液体の接触角に応じて、前記液体の供給量を調整することを特徴とする請求項記載の露光方法。 Depending on the contact angle of the liquid to the membrane member, an exposure method according to claim 6, wherein adjusting the supply amount of the liquid.
  8. 前記供給条件は、前記基板の移動条件も考慮して決定される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方法。 The supply condition is an exposure method of any one of claims 1 to 7, characterized in that movement conditions of the substrate is also determined in consideration.
  9. 前記基板は所定の走査方向に移動しながら走査露光され、 The substrate is scanned and exposed while moving in a predetermined scanning direction,
    前記基板の移動条件は、前記走査露光中の基板の速度又は加速度を含むことを特徴とする請求項8記載の露光方法。 Movement conditions of the substrate, the exposure method of claim 8, characterized in that it comprises a speed or acceleration of the substrate during the scanning exposure.
  10. 前記供給条件の決定に先立って、前記基板上に形成されている膜部材の情報を入力する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方法。 Wherein prior to the determination of the supply conditions, exposure method of any one of claims 1 to 9, characterized in that inputting the information of the film member formed on the substrate.
  11. 投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光方法において、 The exposure method for exposing a substrate by an image of a pattern through a projection optical system and the liquid is projected onto the substrate,
    前記基板上の液体接触面に形成される膜部材の前記液体との親和性に応じて、前記基板上から前記液体を回収する回収条件を決定することを特徴とする露光方法。 Exposure method according to the affinity between the liquid film member is formed on the liquid contact surface on the substrate, and determining a recovery condition for recovering the liquid from the substrate.
  12. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の接触角を含むことを特徴とする請求項11記載の露光方法。 The affinity exposure method according to claim 11, characterized in that it comprises a contact angle of the liquid to the membrane member.
  13. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の濡れ性を含むことを特徴とする請求項11記載の露光方法 The affinity exposure method according to claim 11, characterized in that it comprises the wettability of the liquid with respect to the film member.
  14. 前記回収条件は、前記液体の回収位置を含むことを特徴とする請求項11〜13のうち何れか一項記載の露光方法。 The recovery conditions, either exposure method one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises a recovery position of the liquid.
  15. 記投影光学系の投影領域に対する前記液体の回収位置を前記膜部材に応じて調整することを特徴とする請求項14記載の露光方法。 The exposure method according to claim 14, wherein the recovery position of the liquid with respect to the projection region before Symbol projection optical system and adjusting in response to the film member.
  16. 前記回収条件は、前記液体の回収力の調整を含むことを特徴とする請求項11〜15のいずれか一項記載の露光方法。 The recovery conditions, the exposure method of any one of claims 11 to 15, characterized in that it comprises an adjustment of the recovery force of the liquid.
  17. 前記親和性は、前記膜部材に対する前記液体の接触角を含み、 It said affinity includes the contact angle of the liquid to the membrane member,
    前記膜部材に対する前記液体の接触角に応じて、前記液体の回収力を調整することを特徴とする請求項16記載の露光方法。 Depending on the contact angle of the liquid to the membrane member, an exposure method according to claim 16, wherein the adjusting the recovery force of the liquid.
  18. 前記回収条件は、前記基板の移動条件も考慮して決定されることを特徴とする請求項11〜17のいずれか一項記載の露光方法。 The recovery conditions, the exposure method of any one of claims 11 to 17, wherein the movement condition of the substrate is also determined in consideration.
  19. 前記基板は所定の走査方向に移動しながら走査露光され、 The substrate is scanned and exposed while moving in a predetermined scanning direction,
    前記基板の移動条件は、前記走査露光中の基板の速度又は加速度を含むことを特徴とする請求項18記載の露光方法。 Movement conditions of the substrate, the exposure method of claim 18, characterized in that it comprises a speed or acceleration of the substrate during the scanning exposure.
  20. 前記回収条件の決定に先立って、前記基板上に形成されている膜部材の情報を入力することを特徴とする請求項11〜19のいずれか一項記載の露光方法。 Wherein prior to the determination of the recovery conditions, the exposure method of any one of claims 11 to 19, characterized in that inputting the information of the film member formed on the substrate.
  21. 前記露光は、前記基板上の一部の液浸領域において行われることを特徴とする請求項1〜 20のいずれか一項記載の露光方法。 The exposure, exposure method of any one of claims 1 to 20, characterized in that it is performed in the part of the immersion area on the substrate.
  22. 請求項1〜請求項21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 1 to claim 21.
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