JP5005226B2 - Exposure apparatus, device manufacturing method, and liquid holding method - Google Patents
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Description
本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid and a device manufacturing method.
半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを保持して移動可能なマスクステージと、基板を保持して移動可能な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投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献１に開示されているような、投影光学系と基板との間の露光光の光路空間を液体で満たし、投影光学系と液体とを介して基板を露光する液浸露光装置が案出されている。
ところで、露光装置においては、デバイスの生産性向上等を目的として、基板（基板ステージ）の移動速度の高速化が要求される。ところが、移動速度を高速化した場合、投影光学系と基板との間の光路空間に液体を良好に保持することが困難となる可能性がある。例えば、移動速度の高速化に伴って、光路空間に満たされた液体が漏出する可能性がある。液体が漏出すると、周辺部材・機器に錆びや故障が生じたり、露光装置の置かれている環境（湿度、クリーン度等）が変動する等の不都合が生じ、露光精度や各種計測精度が劣化する虞がある。 By the way, in the exposure apparatus, it is required to increase the moving speed of the substrate (substrate stage) for the purpose of improving device productivity. However, when the moving speed is increased, it may be difficult to satisfactorily hold the liquid in the optical path space between the projection optical system and the substrate. For example, as the moving speed increases, the liquid filled in the optical path space may leak. If the liquid leaks, there will be inconveniences such as rusting or failure of peripheral members / equipment, fluctuation of the environment (humidity, cleanliness, etc.) where the exposure device is placed, and exposure accuracy and various measurement accuracy will deteriorate. There is a fear.
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、露光光の光路空間に満たされた液体の漏出を防止又は抑制できる露光装置、及びその露光装置を使ったデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exposure apparatus capable of preventing or suppressing leakage of a liquid filled in an optical path space of exposure light, and a device manufacturing method using the exposure apparatus. For the purpose.
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明の第１の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）と、露光光（ＥＬ）の光路空間（Ｋ１）に対して回収口（２２）の外側に設けられ、気体を吹き出す吹出口（３２）と、回収口（２２）と吹出口（３２）との間に設けられ、吹出口（３２）から吹き出された気体の少なくとも一部を排気する排気口（４２）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the liquid (LQ) is recovered in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) through the liquid (LQ). A recovery port (22), a blowout port (32) for blowing gas, provided outside the recovery port (22) with respect to the optical path space (K1) of exposure light (EL), a recovery port (22), and a blowout port (32) is provided, and an exposure apparatus (EX) provided with an exhaust port (42) for exhausting at least a part of the gas blown out from the blowout port (32).
本発明の第１の態様によれば、吹出口から気体を吹き出すとともに、吹出口から吹き出された気体の少なくとも一部を排気口より排気することで、回収口近傍に所定の気体の流れを生成することができ、生成された気体の流れによって露光光の光路空間に満たされた液体の漏出を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, a predetermined gas flow is generated in the vicinity of the recovery port by blowing out gas from the blower outlet and exhausting at least part of the gas blown from the blower port from the exhaust port. It is possible to prevent leakage of the liquid filled in the optical path space of the exposure light by the generated gas flow.
本発明の第２の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX) of the above aspect is provided.
本発明の第２の態様によれば、光路空間に満たされた液体の漏出が防止された露光装置を使ってデバイスを製造することができる。 According to the second aspect of the present invention, a device can be manufactured using an exposure apparatus in which leakage of the liquid filled in the optical path space is prevented.
本発明によれば、露光光の光路空間に満たされた液体の漏出を防止し、露光精度及び計測精度を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent leakage of the liquid filled in the optical path space of exposure light, and maintain exposure accuracy and measurement accuracy.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに保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のパターン像を基板ステージＰＳＴに保持されている基板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とを備えている。また、制御装置ＣＯＮＴには、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲＹが接続されているとともに、制御装置ＣＯＮＴに対して露光処理に関する各種情報を入力可能な入力装置ＩＮＰが接続されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, an exposure apparatus EX exposes a mask stage MST that is movable while holding a mask M, a substrate stage PST that is movable while holding a substrate P, and a mask M that is held by the mask stage MST. The operation of the illumination optical system IL that illuminates with EL, the projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P held on the substrate stage PST, and the overall operation of the exposure apparatus EX. And a control device CONT for overall control. The control device CONT is connected to a storage device MRY that stores various types of information related to exposure processing, and is connected to an input device INP that can input various types of information related to exposure processing to the control device CONT.
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、投影光学系ＰＬの像面側における露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすための液浸機構１を備えている。液浸機構１は、光路空間Ｋ１の近傍に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有する第１ノズル部材７０と、第１供給管１３、及び第１ノズル部材７０に設けられた供給口１２を介して液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、第１ノズル部材７０に設けられた回収口２２、及び回収管２３を介して液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。後に詳述するように、第１ノズル部材７０の内部には、供給口１２と第１供給管１３とを接続する流路（供給流路）１４が設けられているとともに、回収口２２と回収管２３とを接続する流路（回収流路）２４が設けられている。第１ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１を囲むように環状に形成されている。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially widen the depth of focus. A liquid immersion mechanism 1 is provided for filling the optical path space K1 of the exposure light EL on the image plane side of the PL with the liquid LQ. The liquid immersion mechanism 1 is provided in the vicinity of the optical path space K1, and includes a
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。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に転写している間、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１と、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、投影光学系ＰＬと光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光する。制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１の液体供給装置１１を使って液体ＬＱを所定量供給するとともに、液体回収装置２１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。
Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment locally places the immersion area LR of the liquid LQ that is larger than the projection area AR and smaller than the substrate P on a part of the substrate P including the projection area AR of the projection optical system PL. A local liquid immersion method is used. The exposure apparatus EX is disposed on the image plane side of the projection optical system PL and the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL while at least transferring the pattern image of the mask M to the substrate P. The optical path space K1 of the exposure light EL between the substrate P is filled with the liquid LQ, and the exposure light EL that has passed through the mask M is irradiated onto the substrate P through the projection optical system PL and the liquid LQ filled in the optical path space K1. Thus, the pattern image of the mask M is projected and exposed onto the substrate P. The control device CONT supplies a predetermined amount of the liquid LQ using the liquid supply device 11 of the liquid immersion mechanism 1 and recovers the predetermined amount of the liquid LQ using the
なお、以下の説明においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとが対向している状態で光路空間Ｋ１が液体ＬＱで満たされている場合を主に説明しているが、基板Ｐ以外の物体（例えば基板ステージＰＳＴの上面）が投影光学系ＰＬと対向している状態で光路空間Ｋ１が液体ＬＱで満たされている場合も同様である。 In the following description, the case where the optical path space K1 is filled with the liquid LQ with the projection optical system PL and the substrate P facing each other is mainly described. However, an object other than the substrate P ( The same applies to the case where the optical path space K1 is filled with the liquid LQ with the upper surface of the substrate stage PST, for example, facing the projection optical system PL.
また、露光装置ＥＸは、気体を吹き出す気体供給機構３を備えている。気体供給機構３は、第１ノズル部材７０近傍に設けられ、気体を吹き出す吹出口３２を有する第２ノズル部材３０と、第２供給管３３、及び第２ノズル部材３０に設けられた吹出口３２を介して気体を吹き出す気体供給装置３１とを備えている。後に詳述するように、第２ノズル部材３０の内部には、吹出口３２と第２供給管３３とを接続する流路（供給流路）３４が設けられている。第２ノズル部材３０は、光路空間Ｋ１及び第１ノズル部材７０を囲むように環状に形成されており、液浸領域ＬＲの周囲から均一に気体が吹き出される。また、露光装置ＥＸは、回収口２２と吹出口３２との間に設けられ、吹出口３２から吹き出された気体の少なくとも一部を排気する排気口４２を備えている。
The exposure apparatus EX includes a gas supply mechanism 3 that blows out gas. The gas supply mechanism 3 is provided in the vicinity of the
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。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）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。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）のような膜部材を塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。 In the present embodiment, the exposure apparatus EX is a scanning exposure apparatus (so-called so-called exposure apparatus EX) that exposes the pattern formed on the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction. A case where a scanning stepper) is used will be described as an example. In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction (non-scanning direction), the X-axis, and A direction perpendicular to the Y-axis direction and coincident with the optical axis AX of the projection optical system PL is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. The “substrate” mentioned here includes a substrate such as a semiconductor wafer coated with a film member such as a photosensitive material (photoresist), and the “mask” forms a device pattern that is reduced and projected onto the substrate. Reticulated reticle.
露光装置ＥＸは、床面上に設けられたベースＢＰと、そのベースＢＰ上に設けられたメインコラム９とを備えている。メインコラム９には、内側に向けて突出する上側段部７及び下側段部８が形成されている。照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであって、メインコラム９の上部に固定された支持フレーム１０により支持されている。
The exposure apparatus EX includes a base BP provided on the floor surface and a main column 9 provided on the base BP. The main column 9 is formed with an upper step 7 and a lower step 8 that protrude inward. The illumination optical system IL illuminates the mask M held on the mask stage MST with the exposure light EL, and is supported by a
照明光学系ＩＬは、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、及び露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination optical system IL includes an exposure light source, an optical integrator that equalizes the illuminance of the light beam emitted from the exposure light source, a condenser lens that collects the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, and the exposure light EL. A field stop for setting an illumination area on the mask M is provided. A predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. The exposure light EL emitted from the illumination optical system IL is, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g line, h line, i line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp. Alternatively, vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.
本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. Pure water can transmit not only ArF excimer laser light but also far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) emitted from mercury lamps and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). It is.
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能である。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により保持する。マスクステージＭＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）８５が複数設けられている。マスクステージＭＳＴは、エアベアリング８５によりマスクステージ定盤２の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。マスクステージＭＳＴ及びマスクステージ定盤２の中央部にはマスクＭのパターン像を通過させる開口部がそれぞれ形成されている。マスクステージ定盤２は、メインコラム９の上側段部７に防振装置８６を介して支持されている。すなわち、マスクステージＭＳＴは、防振装置８６及びマスクステージ定盤２を介してメインコラム９の上側段部７に支持された構成となっている。防振装置８６によって、メインコラム９の振動がマスクステージＭＳＴを支持するマスクステージ定盤２に伝わらないように、マスクステージ定盤２とメインコラム９とが振動的に分離されている。
Mask stage MST is movable while holding mask M. Mask stage MST holds mask M by vacuum suction (or electrostatic suction). A plurality of gas bearings (air bearings) 85 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the mask stage MST. Mask stage MST is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) of mask stage surface plate 2 by
マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、マスクステージ定盤２上において、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方向に微少回転可能である。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡８１が設けられている。また、移動鏡８１に対向する位置にはレーザ干渉計８２が設けられている。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θＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計８２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計８２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計８２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。
The mask stage MST is an optical axis AX of the projection optical system PL on the mask stage surface plate 2 in a state where the mask M is held by driving of a mask stage driving device MSTD including a linear motor controlled by the control device CONT. Can move two-dimensionally in a plane perpendicular to the plane, that is, in the XY plane, and can rotate in the θZ direction slightly. A
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、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。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。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１は鏡筒ＰＫより露出している。 The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification β, and is composed of a plurality of optical elements, which are held by a lens barrel PK. . In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Of the plurality of optical elements constituting the projection optical system PL, the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL is exposed from the lens barrel PK.
投影光学系ＰＬを保持する鏡筒ＰＫの外周にはフランジＰＦが設けられており、投影光学系ＰＬはフランジＰＦを介して鏡筒定盤５に支持されている。鏡筒定盤５は、メインコラム９の下側段部８に防振装置８７を介して支持されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、防振装置８７及び鏡筒定盤５を介してメインコラム９の下側段部８に支持された構成となっている。また、防振装置８７によって、メインコラム９の振動が投影光学系ＰＬを支持する鏡筒定盤５に伝わらないように、鏡筒定盤５とメインコラム９とが振動的に分離されている。
A flange PF is provided on the outer periphery of the lens barrel PK that holds the projection optical system PL, and the projection optical system PL is supported by the lens
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有しており、基板ホルダＰＨを支持して移動可能である。基板ホルダＰＨは、例えば真空吸着等により基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴ上には凹部９３が設けられており、基板Ｐを保持するための基板ホルダＰＨは凹部９３に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部９３以外の上面９４は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。
The substrate stage PST has a substrate holder PH that holds the substrate P, and is movable while supporting the substrate holder PH. The substrate holder PH holds the substrate P by, for example, vacuum suction. A recess 93 is provided on the substrate stage PST, and a substrate holder PH for holding the substrate P is disposed in the recess 93. The
基板ステージＰＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）８８が複数設けられている。基板ステージＰＳＴは、エアベアリング８８により基板ステージ定盤６の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板ステージ定盤６は、ベースＢＰ上に防振装置８９を介して支持されている。また、防振装置８９によって、ベースＢＰ（床面）やメインコラム９の振動が基板ステージＰＳＴを支持する基板ステージ定盤６に伝わらないように、基板ステージ定盤６とメインコラム９及びベースＢＰ（床面）とが振動的に分離されている。
A plurality of gas bearings (air bearings) 88 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the substrate stage PST. Substrate stage PST is supported in a noncontact manner on the upper surface (guide surface) of substrate
基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤの駆動により、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持した状態で、基板ステージ定盤６上で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。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。したがって、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージＰＳＴの側面には移動鏡８３が設けられている。また、移動鏡８３に対向する位置にはレーザ干渉計８４が設けられている。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８４によりリアルタイムで計測される。また、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに保持されている基板Ｐの表面の面位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系を備えている。レーザ干渉計８４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角（θＸ、θＹ）を制御して、基板Ｐの表面を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計８４の計測結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における位置制御を行う。
The substrate stage PST is in the XY plane on the substrate
液浸機構１の液体供給装置１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給装置１１には第１供給管１３の一端部が接続されており、第１供給管１３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。液体供給装置１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体供給装置１１のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構、フィルタユニット等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。
The liquid supply device 11 of the liquid immersion mechanism 1 includes a tank that stores the liquid LQ, a pressure pump, a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the liquid LQ to be supplied, a filter unit that removes foreign matter in the liquid LQ, and the like. . One end of the
また、第１供給管１３の途中には、液体供給装置１１から送出され、投影光学系ＰＬの像面側に供給される液体ＬＱの単位時間当たりの量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１９が設けられている。流量制御器１９による液体供給量の制御は制御装置ＣＯＮＴの指令信号のもとで行われる。
Further, in the middle of the
液浸機構１の液体回収装置２１は、真空ポンプ等の真空系、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。液体回収装置２１には回収管２３の一端部が接続されており、回収管２３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。液体回収装置２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体回収装置２１の真空系、気液分離器、タンク等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。
The
気体供給機構３の気体供給装置３１は、ケミカルフィルタやパーティクル除去フィルタ等を含むフィルタユニットを備えており、フィルタユニットを介したクリーンな気体を供給可能である。気体供給装置３１は、露光装置ＥＸが収容されたチャンバ内部の気体とほぼ同じ気体を供給する。本実施形態においては、気体供給装置３１は、空気（ドライエア）を供給する。なお、気体供給装置３１から供給される気体としては、窒素ガス（ドライ窒素）等であってもよい。気体供給装置３１には第２供給管３３の一端部が接続されており、第２供給管３３の他端部は第２ノズル部材３０に接続されている。気体供給装置３１の気体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
The
また、気体供給機構３は、第２供給管３３の流路の途中に設けられ、気体供給装置３１から第２ノズル部材３０に供給される気体の単位時間当たりの量を調整可能な調整装置３８を備えている。調整装置３８は、例えばバルブ機構を含んで構成されており、調整装置３８の動作は制御装置ＣＯＮＴに制御される。制御装置ＣＯＮＴは、調整装置３８のバルブの開度を調整することによって、第２ノズル部材３０に対する単位時間当たりの気体供給量を調整することができる。制御装置ＣＯＮＴは、調整装置３８を使って、第２ノズル部材３０に対する単位時間当たりの気体供給量を調整することによって、第２ノズル部材３０に設けられた吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整可能である。なお、調整装置３８は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整可能であれば任意の構成を採用可能である。
The gas supply mechanism 3 is provided in the middle of the flow path of the
第１ノズル部材７０は第１支持機構９１に支持されており、第１支持機構９１はメインコラム９の下側段部８に接続されている。第１ノズル部材７０を第１支持機構９１を介して支持しているメインコラム９と、投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫをフランジＰＦを介して支持している鏡筒定盤５とは、防振装置８７を介して振動的に分離されている。したがって、第１ノズル部材７０で発生した振動が投影光学系ＰＬに伝達されることは防止されている。また、メインコラム９と、基板ステージＰＳＴを支持している基板ステージ定盤６とは、防振装置８９を介して振動的に分離されている。したがって、第１ノズル部材７０で発生した振動が、メインコラム９及びベースＢＰを介して基板ステージＰＳＴに伝達されることが防止されている。また、メインコラム９と、マスクステージＭＳＴを支持しているマスクステージ定盤２とは、防振装置８６を介して振動的に分離されている。したがって、第１ノズル部材７０で発生した振動がメインコラム９を介してマスクステージＭＳＴに伝達されることが防止されている。
The
第２ノズル部材３０は第２支持機構９２に支持されており、第２支持機構９２はメインコラム９の下側段部８に接続されている。メインコラム９と鏡筒定盤５とは防振装置８７を介して振動的に分離されているため、第２ノズル部材３０で発生した振動が投影光学系ＰＬに伝達されることが防止されている。また、メインコラム９と基板ステージ定盤６とは防振装置８９を介して振動的に分離されているため、第２ノズル部材３０で発生した振動が基板ステージＰＳＴに伝達されることが防止されている。また、メインコラム９とマスクステージ定盤２とは防振装置８６を介して振動的に分離されているため、第２ノズル部材３０で発生した振動がマスクステージＭＳＴに伝達されることが防止されている。
The
また、第２支持機構９２は、第２ノズル部材３０を駆動する駆動装置９５を備えている。駆動装置９５は、第２支持機構９２に支持されている第２ノズル部材３０をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。駆動装置９５は、例えばローレンツ力で駆動するボイスコイルモータやリニアモータ等によって構成されている。ローレンツ力で駆動するボイスコイルモータ等はコイル部とマグネット部とを有し、それらコイル部とマグネット部とは非接触状態で駆動する。そのため、第２ノズル部材３０を駆動する駆動装置９５を、ボイスコイルモータ等のローレンツ力で駆動する駆動装置によって構成することで、振動の発生を抑制することができる。
The
駆動装置９５の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を駆動することにより、第２支持機構９２に支持されている第２ノズル部材３０の位置及び姿勢（傾き）を調整可能である。また、第２ノズル部材３０が駆動装置９５によって駆動されるので、第２ノズル部材３０に設けられた吹出口３２は、第１ノズル部材７０に設けられた回収口２２に対して可動となっている。
The operation of the driving
次に、図２〜図５を参照しながら、第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材３０について説明する。図２は第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材３０近傍を示す概略斜視図の一部破断図、図３は第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材３０を下側から見た斜視図、図４はＹＺ平面と平行な側断面図、図５はＸＺ平面と平行な側断面図である。
Next, the
第１ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１の近傍に設けられている。第１ノズル部材７０は環状部材であって、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において第１光学素子ＬＳ１を囲むように配置されている。第１ノズル部材７０は、その中央部に投影光学系ＰＬ（第１光学素子ＬＳ１）を配置可能な穴部７０Ｈを有している。第１ノズル部材７０は、複数の部材を組み合わせて構成されており、全体として平面視略円形状に形成されている。なお、第１ノズル部材７０は一つの部材によって構成されていてもよい。第１ノズル部材７０は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。
The
また、第１ノズル部材７０の少なくとも一部には、液体ＬＱへの不純物の溶出を抑えるための表面処理が施されている。そのような表面処理としては、第１ノズル部材７０に酸化クロムを付着する処理が挙げられ、例えば株式会社神鋼環境ソリューションの「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。本実施形態においては、第１ノズル部材７０のうち液体ＬＱと接触する液体接触面の少なくとも一部に、上述の表面処理が施されている。
Further, at least a part of the
第１ノズル部材７０は、傾斜部７０Ｂと、光路空間Ｋ１に対して傾斜部７０Ｂの上端部より外側に張り出した張出部７０Ａと、光路空間Ｋ１に対して傾斜部７０Ｂの下端部の内側に設けられた底板部７０Ｄとを有している。第１光学素子ＬＳ１は、傾斜部７０Ｂによって形成された穴部７０Ｈの内側に配置される。傾斜部７０Ｂの内側面（穴部７０Ｈの内側面）７０Ｔは、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴと対向して、第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴに沿うようにすり鉢状に形成されている。具体的には、第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴ及び第１ノズル部材７０の傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔは、光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるように傾斜している。本実施形態においては、第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴ及び第１ノズル部材７０の傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔは、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面（すなわちＸＹ平面）に対して所定角度（例えば、ほぼ４５°）傾斜している。そして、傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔと第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴとの間には所定のギャップＧ１が設けられている。ギャップＧ１が設けられていることにより、第１ノズル部材７０で発生した振動が、投影光学系ＰＬ（第１光学素子ＬＳ１）側に直接的に伝達することが防止されている。また、傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔは、液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）となっており、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の側面ＬＴと傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔとの間のギャップＧ１への液体ＬＱの浸入が抑制されている。なお、傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔを撥液性にするための撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を被覆する処理等が挙げられる。
The
底板部７０Ｄの一部は、Ｚ軸方向に関して、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との間に配置されている。また、底板部７０Ｄの中央部には、露光光ＥＬが通過する開口部７４が形成されている。開口部７４は、露光光ＥＬが照射される投影領域ＡＲよりも大きく形成されている。これにより、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＥＬは、底板部７０Ｄに遮られることなく、基板Ｐ上に到達できる。本実施形態においては、開口部７４は平面視略十字状に形成されている。
A part of the
第１ノズル部材７０のうち、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面と対向する下面７５は、ＸＹ平面と平行な平坦面となっている。本実施形態における第１ノズル部材７０の下面７５とは、底板部７０Ｄの下面及び傾斜部７０Ｂの下面を含むものであり、底板部７０Ｄの下面と傾斜部７０Ｂの下面とは連続している。ここで、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面はＸＹ平面とほぼ平行であるため、第１ノズル部材７０の下面７５は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面と対向するように、且つ基板Ｐの表面と略平行となるように設けられた構成となっている。以下の説明においては、第１ノズル部材７０の下面７５を適宜、「ランド面７５」と称する。
Of the
基板Ｐの表面と第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１との距離は、基板Ｐの表面とランド面７５との距離よりも長くなっている。すなわち、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１は、ランド面７５より高い位置に設けられている。そして、ランド面７５には光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが接触するようになっており、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１にも光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱが接触するようになっている。すなわち、第１ノズル部材７０のランド面７５及び第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１は、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱと接触する液体接触面となっている。
The distance between the surface of the substrate P and the lower surface T1 of the first optical element LS1 is longer than the distance between the surface of the substrate P and the
ランド面７５は、第１ノズル部材７０のうち、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐに最も近い位置に設けられており、投影光学系ＰＬの下面Ｔ１と基板Ｐとの間において、投影領域ＡＲを囲むように設けられている。また、底板部７０Ｄは、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１及び基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）とは接触しないように設けられている。そして、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と底板部７０Ｄの上面との間には、所定のギャップＧ２を有する空間が設けられている。以下の説明においては、第１光学素子ＬＳ１の下面Ｔ１と底板部７０Ｄの上面との間の空間を含む第１ノズル部材７０の内側の空間を適宜、「内部空間Ｇ２」と称する。
The
第１ノズル部材７０は、液体ＬＱを供給する供給口１２、及び液体ＬＱを回収する回収口２２を備えている。また、第１ノズル部材７０は、供給口１２に接続する供給流路１４、及び回収口２２に接続する回収流路２４を備えている。また、図２〜図５においてはその図示を省略若しくは簡略しているが、供給流路１４は第１供給管１３の他端部と接続され、回収流路２４は回収管２３の他端部と接続される。
The
供給流路１４は、第１ノズル部材７０の傾斜部７０Ｂの内部を傾斜方向に沿って貫通するスリット状の貫通孔によって形成されている。供給流路１４は、光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるように傾斜しており、本実施形態においては、傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔとほぼ平行に設けられている。また、本実施形態においては、供給流路１４は、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられている。そして、供給流路（貫通孔）１４の上端部と第１供給管１３の他端部とが接続され、これにより、供給流路１４が第１供給管１３を介して液体供給装置１１に接続される。一方、供給流路１４の下端部は、第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に接続されており、この供給流路１４の下端部が供給口１２となっている。供給口１２は、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側において、光路空間Ｋ１を挟んだＹ軸方向両側のそれぞれの所定位置に設けられている。供給口１２は、内部空間Ｇ２に液体ＬＱを供給可能である。
The
また、第１ノズル部材７０は、内部空間Ｇ２の気体を外部空間（大気空間）Ｋ３に排出（排気）する排出口１６と、排出口１６に接続する排出流路１５とを備えている。排出流路１５は、第１ノズル部材７０の傾斜部７０Ｂの内部を傾斜方向に沿って貫通するスリット状の貫通孔によって形成されている。排出流路１５は、光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるように傾斜しており、本実施形態においては、傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔとほぼ平行に設けられている。また、本実施形態においては、排出流路１５は、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に対してＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。そして、排出流路（貫通孔）１５の上端部は外部空間（大気空間）Ｋ３に接続されており、大気開放された状態となっている。一方、排出流路１５の下端部は、第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に接続されており、この排出流路１５の下端部が排出口１６となっている。排出口１６は、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側において、光路空間Ｋ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの所定位置に設けられている。排出口１６は、内部空間Ｇ２の気体、すなわち投影光学系ＰＬの像面周囲の気体と接続されている。したがって、内部空間Ｇ２の気体は、排出口１６を介して、排出流路１５の上端部より、外部空間（大気空間）Ｋ３に排出（排気）可能となっている。
The
なお、内部空間Ｇ２に接続された排気流路１５の上端を吸引装置と接続して、内部空間Ｇ２の気体を強制的に排出するようにしてもよい。
Note that the upper end of the
底板部７０Ｄは、供給口１２から供給された液体ＬＱの流れをガイドするガイド部材としての機能を有している。底板部７０Ｄは、供給口１２から供給された液体ＬＱが、排出口１６が設けられている位置又はその近傍に向かって流れるようにガイドする。図２及び図３に示すように、底板部７０Ｄは、供給口１２が設けられた位置から、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に向かう流れを形成する第１ガイド部１７Ａと、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１から、排出口１６が設けられた位置に向かう流れを形成する第２ガイド部１７Ｂとを有している。すなわち、第１ガイド部１７Ａによって、供給口１２から露光光ＥＬの光路空間Ｋ１に向かって液体ＬＱを流す流路１８Ａが形成され、第２ガイド部１７Ｂによって、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１から排出口１６に向かって液体ＬＱを流す流路１８Ｂが形成されている。
The
第１ガイド部１７Ａによって形成される流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成される流路１８Ｂとは交差している。第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａは、液体ＬＱをほぼＹ軸方向に沿って流し、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂは、液体ＬＱをほぼＸ軸方向に沿って流す。そして、第１ガイド部１７Ａと第２ガイド部１７Ｂとによって、平面視略十字状の開口部７４が形成されている。露光光ＥＬは、略十字状に形成された開口部７４のほぼ中央部を通過するように設けられている。すなわち、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）は、第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂとの交差部に設定されている。本実施形態においては、第１ガイド部１７Ａによって形成された流路１８Ａと、第２ガイド部１７Ｂによって形成された流路１８Ｂとはほぼ直交している。
The
なお、底板部７０Ｂの開口部７４は必ずしも十字形状である必要はなく、例えば露光光ＥＬの断面形状に合わせた矩形であってもよい。
Note that the
第１ノズル部材７０は、その内部に、傾斜部７０Ｂの下面において下向きに開口する空間部２４を有している。回収口２２は、空間部２４の開口部に相当する。また、空間部２４は回収流路として機能する。空間部２４は、光路空間Ｋ１に対して供給流路１４及び排出流路１５の外側に設けられている。そして、回収流路（空間部）２４の一部と回収管２３の他端部とが第１ノズル部材７０の張出部７０Ａにおいて接続されている。
The
回収口２２は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面と対向する位置に設けられている。基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面と第１ノズル部材７０に設けられた回収口２２とは所定距離だけ離れている。回収口２２は、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１に対して供給口１２の外側に設けられており、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）、ランド面７５、及び供給口１２を囲むように環状に形成されている。すなわち、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の内側に液体ＬＱを供給する供給口１２が設けられた構成となっている。本実施形態においては、回収口２２は平面視円環状に形成されている。
The
第１ノズル部材７０は、回収口２２を覆うように配置され、複数の孔を有する多孔部材２５を備えている。本実施形態においては、多孔部材２５は複数の孔を有したメッシュ部材により構成されている。多孔部材２５としては、例えば略六角形状の複数の孔からなるハニカムパターンを形成されたメッシュ部材によって構成可能である。多孔部材２５は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）などからなる多孔部材の基材となる板部材に孔あけ加工を施すことで形成可能である。また、回収口２２に、複数の薄板状の多孔部材２５を重ねて配置することも可能である。
The
また、本実施形態においては、多孔部材２５は液体ＬＱに対して親液性（親水性）を有している。多孔部材２５を親液性にするための親液化処理（表面処理）としては、多孔部材２５に酸化クロムを付着する処理が挙げられる。具体的には、上述したような「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。また、このような表面処理を施すことにより、多孔部材２５から液体ＬＱへの不純物の溶出が抑えられる。本実施形態の多孔部材２５は薄板状に形成されており、例えば１００μｍ程度の厚みを有するものである。なお、多孔部材２５は、例えばセラミックス製の多孔体によって構成することも可能である。
In the present embodiment, the
多孔部材２５は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐと対向する下面２５Ｂを有している。多孔部材２５の基板Ｐと対向する下面２５Ｂはほぼ平坦である。多孔部材２５は、その下面２５Ｂが基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面（すなわちＸＹ平面）とほぼ平行になるように回収口２２に設けられている。液体ＬＱは、回収口２２に配置された多孔部材２５を介して回収される。また、回収口２２は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されているため、その回収口２２に配置された多孔部材２５は、光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されている。
The
多孔部材２５は、その下面２５Ｂとランド面７５とがＺ軸方向においてほぼ同じ位置（高さ）になるように、且つ下面２５Ｂとランド面７５とが連続するように、回収口２２に設けられている。すなわち、ランド面７５は、多孔部材２５の下面２５Ｂと連続的に形成されている。
The
次に、気体供給機構３について説明する。気体供給機構３の第２ノズル部材３０は、第１ノズル部材７０とは別の部材であって、第１ノズル部材７０の近傍に設けられ、光路空間Ｋ１に対して第１ノズル部材７０よりも外側に設けられている。第２ノズル部材３０は環状部材であって、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光路空間Ｋ１及び第１ノズル部材７０を囲むように配置されている。第２ノズル部材３０は、その中央部に第１ノズル部材７０を配置可能な穴部３０Ｈを有している。第２ノズル部材３０は、複数の部材を組み合わせて構成されており、全体として平面視略円形状に形成されている。なお、第２ノズル部材３０は一つの部材によって構成されていてもよい。第２ノズル部材３０は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。
Next, the gas supply mechanism 3 will be described. The
第２ノズル部材３０の穴部３０Ｈの内側面３０Ｔは、第１ノズル部材７０の傾斜部７０Ｂの側面７０Ｓと対向しており、傾斜部７０Ｂの側面７０Ｓに沿うようにすり鉢状に形成されている。具体的には、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓ及び第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔのそれぞれは、光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるように傾斜している。本実施形態においては、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓ及び第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔのそれぞれは、第１ノズル部材７０Ｔの傾斜部７０Ｂの内側面７０Ｔとほぼ平行に設けられている。すなわち、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓ及び第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔのそれぞれは、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に対してほぼ４５°傾斜している。そして、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓと第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔとの間には所定のギャップＧ３を有する空間が設けられている。
The
また、本実施形態においては、第１ノズル部材７０の張出部７０Ａは第２ノズル部材３０の上方に配置されており、張出部７０Ａの下面は、第２ノズル部材３０の上面の一部と対向している。本実施形態においては、張出部７０Ａの下面及び第２ノズル部材３０の上面はＸＹ平面とほぼ平行に設けられており、張出部７０Ａの下面と第２ノズル部材３０の上面との間には所定のギャップＧ４が設けられている。
In the present embodiment, the
ギャップＧ３及びギャップＧ４が設けられていることにより、第１ノズル部材７０及び第２ノズル部材３０の一方で発生した振動が、他方に直接的に伝達することが防止されているとともに、第２ノズル部材３０は、駆動装置９５によって、第１ノズル部材７０に衝突することなく、移動することができる。
By providing the gap G3 and the gap G4, vibration generated in one of the
第２ノズル部材３０は、気体を吹き出す吹出口３２を備えている。第２ノズル部材３０は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面と対向する下面３５を有しており、吹出口３２は下面３５に設けられている。したがって、吹出口３２は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの上方において、その基板Ｐの表面に対向する位置に設けられた構成となっている。基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面と第２ノズル部材３０の下面３５に設けられた吹出口３２とは所定距離だけ離れている。
The
吹出口３２は、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１に対して第１ノズル部材７０に設けられた回収口２２の外側に設けられており、光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）、及び第１ノズル部材７０の回収口２２を囲むように環状に形成されている。本実施形態においては、吹出口３２は平面視円環状に形成され、所定のスリット幅Ｄ１を有するスリット状に形成されている。
The
第２ノズル部材３０の下面３５のうち、光路空間Ｋ１に対して吹出口３２より内側の第１領域３５Ａは、ＸＹ平面とほぼ平行、すなわち基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面とほぼ平行に設けられた平坦面となっている。そして、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐとの間には所定のギャップＧ５が設けられている。
Of the
また、本実施形態においては、第２ノズル部材３０の下面３５のうち、光路空間Ｋ１に対して吹出口３２より外側の第２領域３５Ｂも、ＸＹ平面とほぼ平行、すなわち基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面とほぼ平行に設けられた平坦面となっている。そして、第２ノズル部材３０の下面３５の第２領域３５Ｂと基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐとの間には所定のギャップＧ６が設けられている。本実施形態においては、ギャップＧ６はギャップＧ５より小さく、第１領域３５Ａと第２領域３５Ｂとの間には段差が設けられている。
In the present embodiment, of the
このように、第２ノズル部材３０の下面３５と基板ステージＰＳＴに保持される基板Ｐの表面とは離れている。そして、本実施形態においては、第２ノズル部材３０の下面３５（第１領域３５Ａ）は、第１ノズル部材７０のランド面７５及び回収口２２に設けられた多孔部材２５の下面２５Ｂとほぼ同じ高さか、わずかに高い位置に設けられている。
Thus, the
また、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓと第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔとの距離（すなわちギャップＧ３）は、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと基板Ｐとの距離（すなわちギャップＧ５）よりも大きく設けられている。
The distance between the
また、光路空間Ｋ１に対して第２ノズル部材３０の外側の部分は、Ｚ軸方向に関してわずかに薄肉化されており、第２ノズル部材３０の下面３５のうち、第２領域３５Ｂと、第２領域３５Ｂよりも光路空間Ｋ１に対して外側の領域との間には段差３６が設けられている。
Further, the outer portion of the
第２ノズル部材３０の下面３５は液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有している。第２ノズル部材３０の下面３５を撥液性にするための撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を被覆する等の処理が挙げられる。本実施形態においては、第２ノズル部材３０の下面３５全体に撥液性材料が被覆されており、下面３５全体が撥液性を有している。なお、下面３５のうち第１領域３５Ａのみなど、下面３５の一部のみに撥液性材料が被覆されていて、下面３５の一部のみが撥液性を有していてもよい。
The
また、第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔ及び第１ノズル部材７０の側面７０Ｓの少なくとも一方に撥液性材料を被覆して撥液性を付与してもよい。また、第２ノズル部材３０の表面全体に撥液性材料を被覆してもよい。
Further, at least one of the
第２ノズル部材３０は、吹出口３２に気体を供給する供給流路３４を有している。供給流路３４は第２ノズル部材３０の内部に設けられており、その下端部は吹出口３２に接続されている。また、供給流路３４の一部には第２供給管３３の他端部が接続されている。
The
供給流路３４は、吹出口３２に接続する第１流路部３４Ａと、第１流路部３４Ａよりも大きいバッファ空間３７を含む第２流路部３４Ｂとを有している。第２流路部３４Ｂは、光路空間Ｋ１に対して第１流路部３４Ａの外側に設けられており、第２供給管３３と接続されている。第１流路部３４Ａは、傾斜領域と、光路空間Ｋ１に対して傾斜領域よりも外側に設けられた水平領域とを有している。第１流路部３４Ａの傾斜領域は、光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて、すなわち光路空間Ｋ１に近づくにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるように傾斜している。そして、第１流路部３４Ａの傾斜領域の下端部が吹出口３２となっている。本実施形態においては、第１流路部３４Ａの傾斜領域は、第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔとほぼ平行に設けられている。すなわち、第１流路部３４Ａの傾斜領域は、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に対してほぼ４５°傾斜している。第１流路部３４Ａの水平領域は、ＸＹ平面とほぼ平行に設けられており、第１流路部３４Ａの傾斜領域の上端部と第２流路部３４Ｂのバッファ空間３７とを接続している。
The
第１流路部３４Ａの傾斜領域は、環状のスリット状に形成された吹出口３２に対応するように、ＸＹ平面に沿った断面視において環状に形成されており、吹出口３２のスリット幅Ｄ１とほぼ同じ幅Ｄ１を一様に有したスリット状の流路である。第１流路部３４Ａの水平領域は傾斜領域の上端部に連続するように設けられ、吹出口３２のスリット幅Ｄ１とほぼ同じ幅Ｄ１を一様に有したスリット状の流路である。バッファ空間３７は、光路空間Ｋ１に対して第１流路部３４Ａの水平領域の外側に設けられ、第１流路部３４Ａの水平領域を囲むように環状に形成された空間であり、第１流路部３４Ａの幅Ｄ１よりも十分に大きい幅Ｄ２を一様に有している。
The inclined region of the first
すなわち、供給流路３４は、Ｚ軸方向において幅Ｄ２を有するバッファ空間３７を含む第２流路部３４Ｂと、第２流路部３４Ｂよりも流路下流側に設けられ、幅Ｄ２よりも小さい幅Ｄ１を有する第１流路部３４Ａとを有した構成となっている。第１流路部３４Ａは、流路上流側に設けられたバッファ空間３７よりも狭められた構成となっている。
That is, the
バッファ空間３７を含む第２流路部３４Ｂには第２供給管３３の他端部が接続される。本実施形態においては、供給流路３４の第２流路部３４Ｂと第２供給管３３との接続位置は、第２ノズル部材３０の側面３０Ｓにおいて周方向（θＺ方向）にほぼ等間隔で複数設定されており、それら複数の接続位置のそれぞれに第２供給管３３の他端部が接続されている。なお図では、供給流路３４の第２供給管３３との接続位置は４箇所のように示されているが、例えば８箇所など任意の複数の位置に設定されてよい。吹出口３２と気体供給装置３１とは、供給流路３４及び第２供給管３３を介して接続されている。
The other end of the
気体供給装置３１から送出された気体は、第２供給管３３を介して供給流路３４のうちバッファ空間３７を含む第２流路部３４Ｂに流入した後、第２流路部３４Ｂ及び第１流路部３４Ａを介して吹出口３２に供給される。第２流路部３４Ｂ及び第１流路部３４Ａを含む供給流路３４より吹出口３２に供給された気体は、吹出口３２より第２ノズル部材３０の外部に吹き出される。上述のように、第１流路部３４Ａの傾斜領域は、光路空間Ｋ１に近づくにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるようにほぼ４５°傾斜しており、第１流路部３４Ａの傾斜領域の下端部に設けられた吹出口３２は、光路空間Ｋ１に向けて傾斜方向に基板Ｐに対して気体を吹き出す。
The gas sent from the
バッファ空間３７は、気体供給装置３１から第２供給管３３を介して供給された気体のエネルギー（圧力、流速など）を分散して均一化し、バッファ空間３７から第１流路部３４Ａに流入する気体の単位時間当たりの量（流速）を、スリット状の流路である第１流路部３４Ａの各位置において均一化する。バッファ空間３７を設けたことにより、気体供給機構３は、バッファ空間３７を含む第２流路部３４Ｂ及び第１流路部３４Ａを介して吹出口３２に供給された気体を、スリット状の吹出口３２からほぼ均一に吹き出すことができる。つまり、バッファ空間３７が設けられていない場合、第１流路部３４Ａを流れる単位時間当たりの気体の量は、第２供給管３３の他端部が接続された位置近傍のほうがその他の位置より多くなるため、所定長さに形成されたスリット状の吹出口３２の各位置において吹き出される気体の単位時間当たりの吹き出し量（流速）が不均一となる場合がある。しかしながら、バッファ空間３７を設けて第２供給管３３から供給された気体のエネルギーを分散して均一化することによって、第１流路部３４Ａを介してスリット状の吹出口３２の各位置に供給される気体の流量（流速）を均一化することができ、気体は、円環状のスリット状の吹出口３２の各位置においてほぼ均一な吹き出し量で吹き出される。
The
なお、本実施形態においては、基板ステージＰＳＴに保持されている基板Ｐの表面の面位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系は、光路空間Ｋ１に対して吹出口３２よりも外側で基板Ｐの面位置情報を検出するようになっている。具体的には、フォーカス・レベリング検出系は、光路空間Ｋ１の液体ＬＱを介さずに、光路空間Ｋ１に対して吹出口３２よりも外側の基板Ｐの表面に基板Ｐの面位置情報を検出するための検出光を照射するようになっている。図４には、フォーカス・レベリング検出系による検出光Ｌａの照射位置が示されており、走査方向（Ｘ軸方向）に関して光路空間Ｋ１の両側のそれぞれの基板Ｐの表面に検出光Ｌａが照射されるようになっている。
In the present embodiment, the focus / leveling detection system for detecting the surface position information of the surface of the substrate P held by the substrate stage PST is outside the
もちろん、特開２０００−３２３４０４号公報に開示されているように、投影光学系ＰＬから十分に離れた位置にフォーカス・レベリング検出系を設けて、基板Ｐの面位置情報を液体ＬＱを介さずに検出してもよい。 Of course, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-323404, a focus / leveling detection system is provided at a position sufficiently away from the projection optical system PL, and the surface position information of the substrate P is not passed through the liquid LQ. It may be detected.
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。 Next, a method for exposing the pattern image of the mask M onto the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described.
露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすために、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給装置１１及び液体回収装置２１のそれぞれを駆動する。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、第１供給管１３を流れた後、第１ノズル部材７０の供給流路１４を介して、供給口１２より投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と底板部７０Ｄとの間の内部空間Ｇ２に供給される。内部空間Ｇ２に液体ＬＱが供給されることにより、内部空間Ｇ２に存在していた気体部分は排出口１６や開口部７４を介して外部に排出される。したがって、内部空間Ｇ２に対する液体ＬＱの供給開始時に、内部空間Ｇ２に気体が留まってしまうといった不都合を防止することができ、光路空間Ｋ１の液体ＬＱ中に気体部分（気泡）が生成される不都合を防止することができる。
In order to fill the optical path space K1 of the exposure light EL with the liquid LQ, the control device CONT drives each of the liquid supply device 11 and the
内部空間Ｇ２に供給された液体ＬＱは、開口部７４を介してランド面７５と基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）との間の空間に流入し、光路空間Ｋ１を満たす。このとき、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで駆動されている液体回収装置２１は、単位時間当たり所定量の液体ＬＱを回収している。ランド面７５と基板Ｐとの間の空間の液体ＬＱは、第１ノズル部材７０の回収口２２を介して回収流路２４に流入し、回収管２３を流れた後、液体回収装置２１に回収される。
The liquid LQ supplied to the internal space G2 flows into the space between the
ここで、供給口１２から内部空間Ｇ２に対して供給された液体ＬＱは、第１ガイド部１７Ａにガイドされつつ露光光ＥＬの光路空間Ｋ１（投影領域ＡＲ）に向かって流れた後、第２ガイド部１７Ｂにガイドされつつ露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に向かって流れるので、仮に液体ＬＱ中に気体部分（気泡）が生成されても、液体ＬＱの流れによって、その気泡を露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に排出することができる。そして、本実施形態においては、底板部７０Ｄは、液体ＬＱを排出口１６に向けて流すので、液体ＬＱ中に存在している気体部分（気泡）は、排出口１６を介して外部空間Ｋ３に円滑に排出される。
Here, the liquid LQ supplied from the
また、液浸機構１は、液体ＬＱを底板部７０Ｄの第１、第２ガイド部１７Ａ、１７Ｂでガイドしつつ流すことにより、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１内において、渦流が生成されることを抑制している。これにより、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１中に気体部分（気泡）があっても、液体ＬＱの流れによって、気体部分（気泡）を露光光ＥＬの光路空間Ｋ１の外側に排出し、露光光ＥＬの光路空間Ｋ１に気体部分（気泡）が留まることを防止することができる。
In addition, the liquid immersion mechanism 1 causes the liquid LQ to flow while being guided by the first and
以上のように、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１を使って、光路空間Ｋ１に液体ＬＱを所定量供給するとともに基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収することで、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。制御装置ＣＯＮＴは、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たした状態で、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対的に移動しながらマスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬ及び光路空間Ｋ１の液体ＬＱを介して基板Ｐ上に投影露光する。 As described above, the control device CONT uses the liquid immersion mechanism 1 to supply a predetermined amount of the liquid LQ to the optical path space K1 and collect a predetermined amount of the liquid LQ on the substrate P, whereby the projection optical system PL and the substrate The optical path space K <b> 1 with P is filled with the liquid LQ, and the liquid immersion area LR of the liquid LQ is locally formed on the substrate P. The control device CONT, while the optical path space K1 is filled with the liquid LQ, moves the projection optical system PL and the substrate P while moving the projection optical system PL and the liquid LQ in the optical path space K1. Through the projection exposure.
制御装置ＣＯＮＴは、供給口１２から液体ＬＱを供給するときに、気体供給機構３の気体供給装置３１を駆動する。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中に吹出口３２の気体吹き出し動作を継続する。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１を使って光路空間Ｋ１に対する液体ＬＱの供給動作及び回収動作を行っている最中、あるいは、供給動作及び回収動作が停止していても、液浸領域ＬＲが形成されている最中には、気体供給機構３の気体供給装置３１の駆動を継続する。本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、調整装置３８を使って、第２ノズル部材３０に設けられた吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整している。なお、気体の吹き出し量はほぼ一定であってもよいし、適宜変化させてもよい。
The control device CONT drives the
上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対的に移動しつつ露光を行う走査型露光装置である。具体的には、露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して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。このような走査型露光装置において、例えば走査速度（スキャン速度）の高速化に伴って、回収口２２を介して液体ＬＱを十分に回収することができず、液体ＬＱが光路空間Ｋ１に対して回収口２２よりも外側へ漏出する可能性がある。例えば、図６（Ａ）の模式図に示す初期状態から、液浸領域ＬＲに対して基板Ｐを＋Ｘ方向に所定速度で所定距離だけスキャン移動し、図６（Ｂ）に示すように、液浸領域ＬＲの液体ＬＱとその外側の空間との界面ＬＧが距離Ｌだけ移動したとする。スキャン速度を高速化した場合、液浸領域ＬＲの液体ＬＱとその外側の空間との界面ＬＧの移動速度が大きくなったり、あるいは界面ＬＧの形状が大きく変化して、液体ＬＱが回収口２２の外側に漏出する可能性がある。
As described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus that performs exposure while relatively moving the projection optical system PL and the substrate P. Specifically, the exposure apparatus EX projects and exposes the pattern image of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P in the X-axis direction (scanning direction) with respect to the projection optical system PL. In such a scanning exposure apparatus, for example, as the scanning speed (scanning speed) is increased, the liquid LQ cannot be sufficiently recovered through the
本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、吹出口３２を介した気体の吹き出し動作を行うことで、回収口２２の近傍（光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧ近傍）に所定の気体の流れを生成し、その生成された気体の流れによって液体ＬＱの漏出や、液浸領域ＬＲの巨大化を防止する。
In the present embodiment, the control device CONT performs a gas blowing operation through the
図７は気体供給機構３の動作を説明するための要部を拡大した模式図である。図７に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給装置３１を駆動して、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側に設けられた吹出口３２を介して気体を吹き出することにより、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成する。すなわち、光路空間Ｋ１を囲むように形成された排気口４２の内側に液体ＬＱ（液浸領域ＬＲ）を閉じこめるように、吹出口３２から光路空間Ｋ１に向かう気流を生成する。
FIG. 7 is an enlarged schematic view of a main part for explaining the operation of the gas supply mechanism 3. As shown in FIG. 7, the control device CONT drives the
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給装置３１を駆動して、単位時間当たり所定量の気体の送出する。気体供給装置３１から送出された気体は、第２供給管３３を介して、第２ノズル部材３０の供給流路３４の第２流路部３４Ｂに流入する。第２流路部３４Ｂに流入した気体は、第２流路部３４Ｂのバッファ空間３７を介して第１流路部３４Ａに流入し、第１流路部３４Ａの下端部に設けられた吹出口３２に供給される。上述のように、供給流路３４の途中にバッファ空間３７が設けられていることにより、バッファ空間３７を含む供給流路３４を介してスリット状の吹出口３２に供給された気体は、吹出口３２の各位置からほぼ均一に吹き出される。
Specifically, the control device CONT drives the
吹出口３２は、光路空間Ｋ１に向けて傾斜方向に基板Ｐに対して気体を吹き出すようになっており、吹出口３２より吹き出された気体は、基板Ｐに吹き付けられた後、回収口２２周縁近傍において光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成する。光路空間Ｋ１に向かう気体の流れが生成されることにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに外側から気体が供給される。これにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ）が、光路空間Ｋ１の外側に移動しようとしても、その気体の力によって、光路空間Ｋ１を含む所定空間Ｋ２の外側への液体ＬＱの漏出を防止することができる。ここで、所定空間Ｋ２とは、投影光学系ＰＬの像面側の空間であって、光路空間Ｋ１に対して排気口４２よりも内側の空間を含む。
The
第２ノズル部材３０は、光路空間Ｋ１に対して吹出口３２より内側に、基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐと対向する下面３５の第１領域３５Ａを有している。基板Ｐに対向する位置に設けられた吹出口３２より吹き出された気体は、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと基板Ｐの表面との間に形成されたギャップＧ５の空間を、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと基板Ｐの表面とにガイドされつつ光路空間Ｋ１に向かって流れる。このように、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａは、吹出口３２より吹き出された気体を基板Ｐとの間でガイドするガイド面として機能する。
The
また、吹出口３２より吹き出された気体の少なくとも一部は、排気口４２から第１ノズル部材７０の側面７０Ｓと第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔとの間のギャップＧ３の空間に流入するようになっている。そして、ギャップＧ３の空間に流入した気体は、第１ノズル部材７０の張出部７０Ａの下面と第２ノズル部材３０の上面との間のギャップＧ４の空間を介して、所定空間Ｋ２の外部空間（大気空間）Ｋ３に排気されるようになっている。すなわち、ギャップＧ３の空間及びギャップＧ４の空間は排気流路として機能し、回収口２２と吹出口３２との間の排気口４２から流入した気体を効率的に排気するようになっている。
Further, at least a part of the gas blown out from the
以下の説明においては、第１ノズル部材７０と第２ノズル部材３０との間のギャップＧ３の空間及びギャップＧ４の空間を合わせて適宜、「排気空間４４」と称する。排気空間４４のうち、ギャップＧ３の空間は光路空間Ｋ１の外側から内側に向かうにつれて基板Ｐとの間隔（距離）が小さくなるようにほぼ４５°に傾斜している。そして、排気空間４４の下端部が、吹出口３２から吹き出された気体の少なくとも一部を排気する排気口４２となっている。排気口４２は、第１ノズル部材７０の下端部と第２ノズル部材３０の下端部との間、すなわち回収口２２と吹出口３２との間に設けられた構成となっている。
In the following description, the space of the gap G3 and the space of the gap G4 between the
そして、ギャップＧ３の空間及びギャップＧ４の空間を含む排気空間４４は外部空間（大気空間）Ｋ３と接続されている。したがって、光路空間Ｋ１を含む所定空間Ｋ２は、排気口４２及び排気空間４４を介して大気開放された構成となっている。
The
吹出口３２から吹き出された気体の一部が排気口４２より排気されることにより、回収口２２近傍において、光路空間Ｋ１に向かって乱れの少ない気体の流れを良好に生成することができる。また、排気口４２からの気体の排気圧を調整することにより、液体ＬＱにかかる気体の圧力が過剰にならないように、液体ＬＱにかかる気体の圧力を適宜調整することもできる。
A part of the gas blown out from the
また、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓと第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔとの間の距離（ギャップ）Ｇ３は、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと基板Ｐとの間の距離（ギャップ）Ｇ５よりも大きく設けられているため、吹出口３２より吹き出された気体を円滑に排気空間４４に流すことができる。つまり、ギャップＧ３がギャップＧ５よりも小さい場合、吹出口３２から吹き出された気体の一部を排気口４２及び排気空間４４を介して外部空間Ｋ３に十分に逃がすことができず、回収口２２近傍において気流の乱れが発生する可能性がある。しかしながら、ギャップＧ３はギャップＧ５よりも大きいので、吹出口３２から吹き出された気体が回収口２２近傍などにおいてよどむことをより確実に防止することができる。
The distance (gap) G3 between the
以上説明したように、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側に設けられた吹出口３２から気体を吹き出すとともに、吹出口３２から吹き出された気体の少なくとも一部を排気口４２より排気することで、回収口２２近傍に、液体ＬＱが光路空間Ｋ１を含む所定空間Ｋ２の外側へ漏出することを防止するような気体の流れを生成することができる。したがって、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たした状態で投影光学系ＰＬと基板Ｐとを相対移動させた場合においても、液体ＬＱの漏出を防止することができる。また、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成することで、液浸領域ＬＲの大きさ、形状の少なくとも一方を所望状態に維持することができ、露光装置ＥＸ全体のコンパクト化を図ることもできる。
As described above, gas is blown out from the
また、上述のように、フォーカス・レベリング検出系が光路空間Ｋ１に対して吹出口３２よりも外側で、光路空間Ｋ１の液体ＬＱを介さずに基板Ｐの面位置情報を検出する構成の場合、吹出口３２より吹き出された気体によって吹出口３２よりも外側への液体ＬＱの漏出を防止することで、フォーカス・レベリング検出系の検出精度を維持することができる。
Further, as described above, when the focus / leveling detection system is configured to detect the surface position information of the substrate P without passing through the liquid LQ in the optical path space K1 outside the
また、吹出口３２は基板Ｐに対向する位置に設けられているので、吹出口３２より吹き出された気体を基板Ｐに吹き付けて光路空間Ｋ１に向かう所望の気体の流れを円滑に生成することができる。そして、吹出口３２は光路空間Ｋ１に向けて傾斜方向に基板Ｐに対して気体を吹き出すので、光路空間Ｋ１に向かう所望の気体の流れを効率良く生成することができる。また、第２ノズル部材３０は、吹出口３２より吹き出された気体を基板Ｐとの間でガイドするガイド面として機能する下面３５の第１領域３５Ａを有しているので、光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを効率良く生成することができる。
Moreover, since the
また、吹出口３２は光路空間Ｋ１を囲むように環状に形成されているので、光路空間Ｋ１を囲む外側の全ての方向から光路空間Ｋ１に向かう気体の流れを生成することができ、液体ＬＱの漏出をより確実に防止することができる。また、吹出口３２に気体を供給する供給流路３４はバッファ空間３７を有しているので、スリット状の吹出口３２から均一に気体を吹き出すことができる。
Moreover, since the
また、第２ノズル部材３０は、第１ノズル部材７０の外側において、第１ノズル部材７０を囲むように設けられているため、光路空間Ｋ１の液体ＬＱが回収口２２（第１ノズル部材７０）よりも外側に漏出（あるいは飛散）しようとしても、第２ノズル部材３０の吹出口３２から気体を吹き出すことでその漏出（飛散）を抑制することができる。また、第２ノズル部材３０の下面３５は液体ＬＱに対して撥液性であるため、光路空間Ｋ１の液体ＬＱがギャップＧ５の空間を介して外側に漏出することを防止又は抑制することができる。
Further, since the
なお本実施形態においては、第２ノズル部材３０の下面３５において、ギャップＧ６がギャップＧ５より小さくなるように、第１領域３５Ａと第２領域３５Ｂとの間には段差が設けられているが、ギャップＧ５とギャップＧ６とをほぼ同じにして、第１領域３５Ａと第２領域３５Ｂとの間に段差が無い形態としてもよい。
In the present embodiment, a step is provided between the
なお本実施形態においては、吹出口３２は光路空間Ｋ１に向けて傾斜方向に基板Ｐに対して気体を吹き出しているが、気体供給機構３は吹出口３２の真下に気体を吹き出すようにしてもよい。こうすることによっても、基板Ｐに吹き付けられた気体は、下面３５の第１領域３５Ａと基板Ｐの表面とにガイドされつつ、光路空間Ｋ１に向かって流れるので、液体ＬＱの漏出を防止することができる。なおフォーカス・レベリング検出系を備えている場合、基板Ｐの面位置情報を検出するためにフォーカス・レベリング検出系が検出光Ｌａを基板Ｐの表面に照射する位置は、基板Ｐの表面において吹出口３２が気体を吹き付ける位置よりも、光路空間Ｋ１に対して外側であることが好ましい。
In the present embodiment, the
吹出口３２より吹き出された気体の流れを基板Ｐとの間でガイドするガイド面として機能する第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａは平坦面であるが、第１領域３５Ａに、気体の流れをガイドするガイド部材としてフィン状の部材、突起状の部材の少なくとも一方を設けることも可能である。また、第１領域３５Ａに、気体の流れをガイドするガイド部として、溝（スリット）を形成してもよい。
The
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図８を参照しながら説明する。図８において、第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔと下面３５との接続部３９は、断面視略円弧状に形成されている。このように、第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔと下面３５との接続部３９を断面視略円弧状に形成することにより、吹出口３２から吹き出され、下面３５の第１領域３５Ａに沿って流れた気体の一部を、排気口４２を介して排気空間４４に円滑に流すことができる。したがって、回収口２２近傍において光路空間Ｋ１に向かう所望の気体の流れを円滑に生成することができる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、調整装置３８は、基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの親和性に応じて、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整する点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. The characteristic part of the present embodiment is that the
図９（Ａ）は基板Ｐの断面図の一例である。図９（Ａ）において、基板Ｐは、基材１００と、その基材１００の上面１００Ａに設けられた膜部材１０１とを有している。基材１００は半導体ウエハを含むものである。膜部材１０１は感光材（フォトレジスト）によって形成されており、基材１００の上面１００Ａの中央部の殆どを占める領域に所定の厚みで被覆されている。なお、図９（Ａ）において、基材１００の上面１００Ａの周縁部の感光材（膜部材）１０１は除去されている。図９（Ａ）においては、膜部材（感光材）１０１が基板Ｐの最上層に設けられており、この膜部材１０１が液浸露光時において液体ＬＱと接触する液体接触面となる。
FIG. 9A is an example of a cross-sectional view of the substrate P. 9A, the substrate P includes a
図９（Ｂ）は基板Ｐの別の例を示す図である。図９（Ｂ）において、基板Ｐは、膜部材１０１の表面を覆う第２膜部材１０２を有している。第２膜部材１０２はトップコート膜と呼ばれる保護膜である。図９（Ｂ）においては、第２膜部材（保護膜）１０２が基板Ｐの最上層に設けられており、この第２膜部材１０２が液浸露光時において液体ＬＱを接触する液体接触面となる。
FIG. 9B is a diagram showing another example of the substrate P. In FIG. 9B, the substrate P has a
本実施形態の露光装置ＥＸは、液体接触面を形成する膜部材の種類（物性）が互いに異なる複数種類の基板Ｐを順次露光する。記憶装置ＭＲＹには、複数種類の基板Ｐの液浸露光を行うための露光条件に関する情報が記憶されている。具体的には、記憶装置ＭＲＹは、液浸露光時において基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの親和性（基板Ｐと液体ＬＱとの親和性）と、その親和性に対応する露光条件との関係がマップデータとして複数記憶されている。ここで、膜部材と液体ＬＱとの親和性に関する情報は、膜部材と液体ＬＱとの接触角（基板Ｐとの接触角）（動的接触角を含む）に関する情報を含む。 The exposure apparatus EX of the present embodiment sequentially exposes a plurality of types of substrates P having different types (physical properties) of film members forming a liquid contact surface. The storage device MRY stores information relating to exposure conditions for performing immersion exposure of a plurality of types of substrates P. Specifically, the storage device MRY has an affinity between the film member forming the liquid contact surface of the substrate P and the liquid LQ (affinity between the substrate P and the liquid LQ) and the affinity at the time of immersion exposure. A plurality of relationships with corresponding exposure conditions are stored as map data. Here, the information regarding the affinity between the film member and the liquid LQ includes information regarding the contact angle (contact angle with the substrate P) (including the dynamic contact angle) between the film member and the liquid LQ.
液浸露光処理を行うに際し、露光処理されるべき基板Ｐの膜部材に関する情報が入力装置ＩＮＰを介して制御装置ＣＯＮＴに入力される。入力される膜部材に関する情報には、膜部材と液体ＬＱとの接触角に関する情報が含まれている。制御装置ＣＯＮＴは、入力された膜部材に関する情報（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、膜部材と液体ＬＱとの親和性（接触角）と、その親和性（接触角）に対応する露光条件との関係（マップデータ）を参照し、露光処理されるべき基板Ｐに対する最適な露光条件を選択し、決定する。 When performing the immersion exposure processing, information on the film member of the substrate P to be exposed is input to the control device CONT via the input device INP. The information relating to the input membrane member includes information relating to the contact angle between the membrane member and the liquid LQ. The control device CONT responds to the inputted information on the membrane member (information on the contact angle), and the affinity (contact angle) between the membrane member and the liquid LQ stored in advance in the storage device MRY and the affinity thereof. The optimum exposure condition for the substrate P to be exposed is selected and determined with reference to the relationship (map data) with the exposure condition corresponding to (contact angle).
ここで露光条件は、気体供給機構３による気体供給条件を含む。更に具体的には、露光条件は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量に関する条件を含む。
Here, the exposure conditions include gas supply conditions by the gas supply mechanism 3. More specifically, the exposure conditions include a condition relating to the amount of gas blown out per unit time blown from the
制御装置ＣＯＮＴは、膜部材と液体ＬＱとの接触角（親和性）に応じて、調整装置３８を使って、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整する。具体的には、膜部材と液体ＬＱの接触角が小さい場合、膜部材は液体ＬＱに対して親液性（親水性）を有していることになるので、液浸機構１を使って基板Ｐ（膜部材）上に液体ＬＱを供給した際、この液体ＬＱは濡れ拡がりやすいため、光路空間Ｋ１（回収口２２）の外側へ漏出する可能性が高くなる。したがって、この膜部材上で液浸領域ＬＲを形成する場合、調整装置３８は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を多くする。こうすることにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに供給される気体の量を多くしたり、あるいは気体の流速を高めることができるため、その供給された気体の力によって、液体ＬＱの漏出を防止することができる。
The control device CONT uses the adjusting
一方、膜部材と液体ＬＱとの接触角が大きい場合、膜部材は液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有していることになるので、液浸機構１を使って基板Ｐ（膜部材）上に液体ＬＱを供給した際、この液体ＬＱは過剰に濡れ拡がらない。したがって、この膜部材に対して液体ＬＱを供給する場合、調整装置３８は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を少なくする。こうすることにより、吹き付けられる気体の力に起因して基板Ｐが変形・変位したり、振動が発生する等の不都合を防止することができる。また、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱに供給される気体の量も少なくなるため、液体ＬＱ中に気泡などの気体部分が生成される不都合を抑えることもできる。
On the other hand, when the contact angle between the film member and the liquid LQ is large, the film member has liquid repellency (water repellency) with respect to the liquid LQ. When the liquid LQ is supplied onto the membrane member), the liquid LQ does not spread excessively. Therefore, when supplying the liquid LQ to this membrane member, the adjusting
以上説明したように、本実施形態においては、基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの接触角（親和性）に対応する最適な気体供給条件（気体吹き出し量）が予め求められており、この最適な気体供給条件に関する情報が記憶装置ＭＲＹに記憶されている。制御装置ＣＯＮＴは、入力装置ＩＮＰを介して入力された露光処理されるべき基板Ｐの膜部材に関する情報（膜部材と液体ＬＱとの接触角に関する情報）に基づいて、複数記憶されている気体供給条件の中から最適な気体供給条件を選択して決定し、この決定された気体供給条件に基づいて、基板Ｐの液浸露光を行うことにより、液体ＬＱの漏出を防止しつつ、基板Ｐを良好に露光することができる。 As described above, in the present embodiment, the optimum gas supply condition (gas blowing amount) corresponding to the contact angle (affinity) between the film member forming the liquid contact surface of the substrate P and the liquid LQ is obtained in advance. The information about the optimum gas supply condition is stored in the storage device MRY. The control device CONT supplies a plurality of stored gas supplies based on information on the film member of the substrate P to be exposed (input information on the contact angle between the film member and the liquid LQ) input via the input device INP. The optimum gas supply condition is selected and determined from the conditions, and by performing immersion exposure of the substrate P based on the determined gas supply condition, the leakage of the liquid LQ is prevented and the substrate P is removed. Good exposure can be achieved.
なおここでは、基板Ｐの膜部材の種類が変更される場合について説明したが、液体ＬＱの種類（物性）が変更される場合もある。その場合においても、制御装置ＣＯＮＴは、調整装置３８を使って、基板Ｐの膜部材と液体ＬＱとの親和性に応じて、吹出口３２から吹き出す吹き出し量を調整することができる。
Although the case where the type of the film member of the substrate P is changed has been described here, the type (physical properties) of the liquid LQ may be changed. Even in such a case, the control device CONT can use the adjusting
なお、液浸領域ＬＲは、基板ステージＰＳＴの上面など基板Ｐとは異なる物体上に形成される場合もあるので、基板Ｐだけでなく、液浸領域ＬＲが形成される物体表面の条件（接触角など）に応じて、調整装置３８を使って吹出口３２からの吹き出し量を調整するようにしてもよい。
The liquid immersion area LR may be formed on an object different from the substrate P, such as the upper surface of the substrate stage PST. Therefore, not only the substrate P but also the condition (contact) of the object surface on which the liquid immersion area LR is formed. The amount of blowout from the
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、調整装置３８が、基板Ｐの移動条件（移動速度、加減速度の少なくとも一方を含む）に応じて吹出口３２から吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整する点にある。例えば、調整装置３８は、基板ＰをＸ軸方向に移動しながら基板Ｐに露光光ＥＬを照射して基板Ｐを液浸露光するときの基板Ｐのスキャン速度（移動速度）に応じて、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. The characteristic part of this embodiment is that the
本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、基板ＰのＸ軸方向（走査方向）に関する速度、加速度の少なくとも一方に応じて、気体供給機構３の気体供給条件を決定する。例えば、基板Ｐのスキャン速度（あるいは加速度）が大きい場合、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱと基板Ｐとの相対速度（あるいは相対加速度）が大きくなって、液体ＬＱが漏出する可能性が高くなる。したがって、基板Ｐのスキャン速度が大きい場合、調整装置３８は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を多くする。こうすることにより、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに供給される気体の量を多くしたり、あるいは気体の流速を高めることができるため、その供給された気体の力によって、液体ＬＱの漏出を防止することができる。
In the present embodiment, the control device CONT determines the gas supply condition of the gas supply mechanism 3 according to at least one of the speed and acceleration in the X-axis direction (scanning direction) of the substrate P. For example, when the scanning speed (or acceleration) of the substrate P is high, the relative speed (or relative acceleration) between the liquid LQ filled in the optical path space K1 and the substrate P increases, and the liquid LQ is likely to leak. Become. Therefore, when the scanning speed of the substrate P is high, the
一方、基板Ｐのスキャン速度（あるいは加速度）が小さい場合、液体ＬＱが漏出する可能性は低くなる。したがって、基板Ｐのスキャン速度が小さい場合、調整装置３８は、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を少なくする。こうすることにより、吹き付けられる気体の力に起因して基板Ｐが変形・変位したり振動が発生する等の不都合を防止することができる。また、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱに供給される気体の量も少なくなるため、液体ＬＱ中に気泡などの気体部分が生成される不都合を抑えることもできる。
On the other hand, when the scanning speed (or acceleration) of the substrate P is low, the possibility that the liquid LQ leaks is low. Therefore, when the scanning speed of the substrate P is low, the
以上説明したように、基板Ｐの移動条件に応じて、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整することによって、液体ＬＱの漏出を防止しつつ、基板Ｐを良好に露光することができる。
As described above, the substrate P is satisfactorily exposed while preventing the liquid LQ from leaking out by adjusting the gas blowing amount per unit time blown from the
なおここでは、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に移動するときに調整装置３８を使って吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整しているが、基板Ｐをステップ移動方向（Ｙ軸方向）に移動する場合等においても、基板Ｐのステップ移動速度（及び／又は加速度）に応じて、吹出口３２より吹き出す単位時間当たりの気体吹き出し量を調整することができる。
Here, the control device CONT adjusts the amount of gas blown out per unit time that is blown out from the
なお、液浸領域ＬＲは、基板ステージＰＳＴの上面など基板Ｐとは異なる物体上に形成される場合もあるので、基板Ｐだけでなく、液浸領域ＬＲが形成される物体の移動条件に応じて、調整装置３８を使って吹出口３２からの吹き出し量を調整するようにしてもよい。
The liquid immersion area LR may be formed on an object different from the substrate P such as the upper surface of the substrate stage PST, so that not only the substrate P but also the moving condition of the object on which the liquid immersion area LR is formed is determined. Then, the amount of blowout from the
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について図１０を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、駆動装置９５が、基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの親和性に応じて、第２ノズル部材３０（吹出口３２）の位置を調整する点にある。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of the present embodiment is that the driving
本実施形態の露光装置ＥＸは、液体接触面を形成する膜部材の種類（物性）が互いに異なる複数種類の基板Ｐを順次露光する。記憶装置ＭＲＹには、基板Ｐの液浸露光を行うための露光条件に関する情報が記憶されている。具体的には、記憶装置ＭＲＹは、液浸露光時において基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの親和性と、その親和性に対応する露光条件との関係がマップデータとして複数記憶されている。ここで、膜部材と液体ＬＱとの親和性に関する情報は、膜部材と液体ＬＱとの接触角（動的接触角を含む）に関する情報を含む。 The exposure apparatus EX of the present embodiment sequentially exposes a plurality of types of substrates P having different types (physical properties) of film members forming a liquid contact surface. The storage device MRY stores information on exposure conditions for performing immersion exposure of the substrate P. Specifically, in the memory device MRY, the relationship between the affinity between the film member forming the liquid contact surface of the substrate P and the liquid LQ and the exposure conditions corresponding to the affinity is used as map data during immersion exposure. A plurality are stored. Here, the information relating to the affinity between the membrane member and the liquid LQ includes information relating to the contact angle (including the dynamic contact angle) between the membrane member and the liquid LQ.
液浸露光処理を行うに際し、露光処理されるべき基板Ｐの膜部材に関する情報が入力装置ＩＮＰを介して制御装置ＣＯＮＴに入力される。入力される膜部材に関する情報には、膜部材と液体ＬＱとの接触角に関する情報が含まれている。制御装置ＣＯＮＴは、入力された膜部材に関する情報（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、膜部材と液体ＬＱとの親和性（接触角）と、その親和性（接触角）に対応する露光条件との関係（マップデータ）を参照し、露光処理されるべき基板Ｐに対する最適な露光条件を選択し、決定する。 When performing the immersion exposure processing, information on the film member of the substrate P to be exposed is input to the control device CONT via the input device INP. The information relating to the input membrane member includes information relating to the contact angle between the membrane member and the liquid LQ. The control device CONT responds to the inputted information on the membrane member (information on the contact angle), and the affinity (contact angle) between the membrane member and the liquid LQ stored in advance in the storage device MRY and the affinity thereof. The optimum exposure condition for the substrate P to be exposed is selected and determined with reference to the relationship (map data) with the exposure condition corresponding to (contact angle).
ここで露光条件は、気体供給機構３による気体供給条件を含む。更に具体的には、露光条件は、気体供給機構３の第２ノズル部材３０の位置に関する条件を含む。
Here, the exposure conditions include gas supply conditions by the gas supply mechanism 3. More specifically, the exposure conditions include conditions relating to the position of the
制御装置ＣＯＮＴは、膜部材と液体ＬＱとの接触角（親和性）に応じて、駆動装置９５を使って、第２ノズル部材３０の位置を調整する。具体的には、膜部材と液体ＬＱの接触角が小さい場合、膜部材は液体ＬＱに対して親液性（親水性）を有していることになるので、液浸機構１を使って基板Ｐ（膜部材）上に液体ＬＱを供給した際、この液体ＬＱは濡れ拡がりやすいため、光路空間Ｋ１の外側へ漏出する可能性が高くなる。したがって、この膜部材に対して液体ＬＱを供給する場合、駆動装置９５は、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面とのＺ軸方向に関する距離を小さくし、基板Ｐに対して吹出口３２を近づける。こうすることにより、基板Ｐの表面と第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａとの間のギャップＧ５を小さくして、吹出口３２から吹き出された気体の流速を高めることができる。そして、その流速が高められた気体を光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに供給することで、その供給された気体の力によって、光路空間Ｋ１に対して回収口２２の外側への液体ＬＱの漏出を防止することができる。
The control device CONT adjusts the position of the
一方、膜部材と液体ＬＱとの接触角が大きい場合、膜部材は液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有していることになるので、液浸機構１を使って基板Ｐ（膜部材）上に液体ＬＱを供給した際、この液体ＬＱは過剰に濡れ拡がらない。したがって、この膜部材に対して液体ＬＱを供給する場合、駆動装置９５は、第２ノズル部材３０の下面３０と基板Ｐの表面とのＺ軸方向に関する距離を大きくし、基板Ｐに対して吹出口３２を遠ざける。膜部材は撥液性であり、液体ＬＱは過剰に濡れ拡がらないので、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面との距離を大きくした状態で吹出口３２より気体を吹き出しても、液体ＬＱの漏出を防止することができる。そして、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面との距離を大きくすることにより、基板Ｐと第２ノズル部材３０との衝突などといった不都合を防止できる。
On the other hand, when the contact angle between the film member and the liquid LQ is large, the film member has liquid repellency (water repellency) with respect to the liquid LQ. When the liquid LQ is supplied onto the membrane member), the liquid LQ does not spread excessively. Therefore, when supplying the liquid LQ to this film member, the driving
図１０に示すように、露光装置ＥＸは、メインコラム９と第２ノズル部材３０との位置関係を検出するノズル位置検出装置９６を備えている。本実施形態においては、ノズル位置検出装置９６はレーザ干渉計によって構成されている。ノズル位置検出装置９６は、メインコラム９と第２ノズル部材３０とのＸ軸方向の距離（相対位置）を検出するＸ干渉計９６Ｘと、メインコラム９と第２ノズル部材３０とのＹ軸方向の距離（相対位置）を検出するＹ干渉計９６Ｙと、メインコラム９と第２ノズル部材３０とのＺ軸方向の距離（相対位置）を検出するＺ干渉計９６Ｚとを備えている。なお、Ｙ干渉計９６Ｙは図１０には示されていない。これら各干渉計９６Ｘ、９６Ｙ、９６Ｚは、メインコラム９の所定位置に固定されている。また、各干渉計９６Ｘ、９６Ｙ、９６Ｚと制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、各干渉計９６Ｘ、９６Ｙ、９６Ｚの検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
As shown in FIG. 10, the exposure apparatus EX includes a nozzle
本実施形態においては、Ｘ干渉計９６ＸはＹ軸方向に複数（例えば２つ）並んで設けられており、第２ノズル部材３０のＸ側の側面には、これらＸ干渉計９６Ｘに対応する反射面が設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ干渉計９６Ｘの検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０のＸ軸方向に関する位置を求めることができるとともに、複数のＸ干渉計９６Ｘのそれぞれの検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０のθＺ方向に関する位置を求めることができる。また、本実施形態においては、Ｙ干渉計９６Ｙは１つ設けられており、第２ノズル部材３０のＹ側の側面には、Ｙ干渉計９６Ｙに対応する反射面が設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｙ干渉計９６Ｙの検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０のＹ軸方向に関する位置を求めることができる。また、本実施形態においては、Ｚ干渉計９６Ｚは複数（例えば３つ）設けられており、第２ノズル部材３０の上面には、これらＺ干渉計９６Ｚに対応する反射面が設けられている。複数のＺ干渉計９６Ｘのうち少なくとも２つのＺ干渉計９６Ｚは、第２ノズル部材３０の上方においてＸ軸方向に並んで設けられており、他の少なくとも２つのＺ干渉計９６Ｚは、第２ノズル部材３０の上方においてＹ軸方向に並んで設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ干渉計９６Ｚの検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０のＺ軸方向に関する位置を求めることができるとともに、複数のＺ干渉計９６Ｚのそれぞれの検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０のθＸ、θＹ方向に関する位置を求めることができる。
In the present embodiment, a plurality of (for example, two)
このように、制御装置ＣＯＮＴは、複数の干渉計を有するノズル位置検出装置９６の検出結果に基づいて、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関するメインコラム９に対する第２ノズル部材３０の位置を求めることができる。なお、Ｘ干渉計９６Ｘ、Ｙ干渉計９６Ｙ、及びＺ干渉計９６Ｚの数及び配置は任意に設定可能である。要は、複数の干渉計９６Ｘ、９６Ｙ、９６Ｚを用いて第２ノズル部材３０の６自由度の方向に関する位置を検出可能なように構成されていればよい。また、ノズル位置検出装置９６としては、干渉計に限られず、例えば静電容量センサ、エンコーダ等、他の構成を有する位置検出装置を用いることも可能である。
As described above, the control device CONT has directions of six degrees of freedom (X-axis, Y-axis, Z-axis, θX, θY, and θZ directions) based on the detection result of the nozzle
制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置検出装置９６の検出結果に基づいて、メインコラム９に対する第２ノズル部材３０の位置をモニタすることができ、そのノズル位置検出装置９６の検出結果に基づいて駆動装置９５を駆動することにより、第２ノズル部材３０をメインコラム９に対して所望位置に位置決めすることができる。また、基板Ｐの表面の面位置情報をフォーカス・レベリング検出系によって検出している場合には、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、メインコラム９に対する基板Ｐの表面の位置情報を求めることができる。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、メインコラム９を基準として、第２ノズル部材３０と基板Ｐの表面との位置関係、ひいては吹出口３２（下面３５）と基板Ｐの表面との位置関係を制御することができる。なお、第２ノズル部材３０と基板Ｐとの位置関係を求める際の基準としては、メインコラム９に限られず、任意の部材（基準）を用いることができる。
The control device CONT can monitor the position of the
以上説明したように、本実施形態においては、基板Ｐの液体接触面を形成する膜部材と液体ＬＱとの接触角（親和性）に対応する最適な気体供給条件（第２ノズル部材３０の位置）が予め求められており、この最適な気体供給条件に関する情報が記憶装置ＭＲＹに記憶されている。制御装置ＣＯＮＴは、入力装置ＩＮＰを介して入力された露光処理されるべき基板Ｐの膜部材に関する情報（膜部材と液体ＬＱとの接触角に関する情報）に基づいて、複数記憶されている気体供給条件の中から最適な気体供給条件を選択して決定し、この決定された気体供給条件に基づいて、基板Ｐの液浸露光を行うことにより、液体ＬＱの漏出を防止しつつ、基板Ｐを良好に露光することができる。 As described above, in the present embodiment, the optimum gas supply condition (position of the second nozzle member 30) corresponding to the contact angle (affinity) between the film member forming the liquid contact surface of the substrate P and the liquid LQ. ) Is obtained in advance, and information regarding the optimum gas supply condition is stored in the storage device MRY. The control device CONT supplies a plurality of stored gas supplies based on information on the film member of the substrate P to be exposed (input information on the contact angle between the film member and the liquid LQ) input via the input device INP. The optimum gas supply condition is selected and determined from the conditions, and by performing immersion exposure of the substrate P based on the determined gas supply condition, the leakage of the liquid LQ is prevented and the substrate P is removed. Good exposure can be achieved.
また、駆動装置９５は、第２ノズル部材３０の位置を調整することによって、基板Ｐの表面と第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａとの間のギャップＧ５を調整することができ、ギャップＧ５を調整することで、吹出口３２から吹き出され光路空間Ｋ１に向かう気体の流速を調整することができ、所望の流速の気体を光路空間Ｋ１に供給することができる。
Further, the driving
また、第２ノズル部材３０は、第１ノズル部材７０とは別の部材であるため、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を使って、第２ノズル部材３０の位置調整を第１ノズル部材７０とは個別に行うことができる。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を駆動することにより、吹出口３２と回収口２２との位置関係、吹出口３２と光路空間Ｋ１（光路空間Ｋ１に満たされる液体ＬＱ）との位置関係、あるいは吹出口３２と基板Ｐとの位置関係を任意に調整することができる。
Further, since the
なおここでは、基板Ｐの膜部材の種類が変更される場合について説明したが、液体ＬＱの種類（物性）が変更される場合もある。その場合においても、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を使って、基板Ｐの膜部材と液体ＬＱとの親和性に応じて、第２ノズル部材３０の位置を調整することができる。
Although the case where the type of the film member of the substrate P is changed has been described here, the type (physical properties) of the liquid LQ may be changed. Even in that case, the control device CONT can adjust the position of the
なおここでは、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を使って、第２ノズル部材３０を基板Ｐに接近又は離間する方向（すなわちＺ軸方向）に関して駆動しているが、基板Ｐの膜部材条件に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ、θＺ方向に駆動することももちろん可能である。また、吹出口３２から吹き出される気体の吹き出し角度（下面３５に対する気体の吹き出し方向）を可変に設け、基板Ｐの膜部材に関する条件に応じて吹き出し角度を調整するようにしてもよい。
In this case, the control device CONT uses the
なお、液浸領域ＬＲは、基板ステージＰＳＴの上面など基板Ｐとは異なる物体上に形成される場合もあるので、基板Ｐだけでなく、液浸領域ＬＲが形成される物体表面の条件（接触角など）に応じて、駆動装置９５を使って第２ノズル部材３０の位置を調整するようにしてもよい。
The liquid immersion area LR may be formed on an object different from the substrate P, such as the upper surface of the substrate stage PST. Therefore, not only the substrate P but also the condition (contact) of the object surface on which the liquid immersion area LR is formed. The position of the
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、駆動装置９５が、基板Ｐの移動条件（移動速度、加減速度）に応じて第２ノズル部材３０の位置を調整する点にある。例えば、基板ＰをＸ軸方向に移動しながら基板Ｐに露光光ＥＬを照射して基板Ｐを液浸露光するときの基板Ｐのスキャン速度（移動速度）に応じて、第２ノズル部材３０の位置を調整する点にある。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described. The characteristic part of this embodiment is that the driving
本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、基板ＰのＸ軸方向（走査方向）に関する速度、加速度の少なくとも一方に応じて、気体供給機構３の気体供給条件を決定する。例えば、基板Ｐのスキャン速度（及び／又は加速度）が大きい場合、光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱと基板Ｐとの相対速度（あるいは相対加速度）が大きくなって、液体ＬＱが漏出する可能性が高くなる。したがって、基板Ｐのスキャン速度が大きい場合、駆動装置９５は、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面とのＺ軸方向に関する距離を小さくし、基板Ｐに対して吹出口３２を近づける。こうすることにより、基板Ｐの表面と第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａとの間のギャップＧ５を小さくして、吹出口３２から吹き出され光路空間Ｋ１に向かう気体の流速を高めることができる。したがって、その流速が高められた気体を光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱの界面ＬＧに供給することができるため、その供給された気体の力によって、液体ＬＱの漏出を防止することができる。また、ギャップＧ５を狭まることで、表面張力により液体ＬＱはギャップＧ５を介して漏出し難くなる。
In the present embodiment, the control device CONT determines the gas supply condition of the gas supply mechanism 3 according to at least one of the speed and acceleration in the X-axis direction (scanning direction) of the substrate P. For example, when the scanning speed (and / or acceleration) of the substrate P is high, the relative speed (or relative acceleration) between the liquid LQ filled in the optical path space K1 and the substrate P increases, and the liquid LQ may leak. Becomes higher. Therefore, when the scanning speed of the substrate P is high, the driving
一方、基板Ｐのスキャン速度（あるいは加速度）が小さい場合、液体ＬＱが漏出する可能性は低くなる。したがって、基板Ｐのスキャン速度が小さい場合、駆動装置９５は、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面とのＺ軸方向に関する距離を大きくし、基板Ｐに対して吹出口３２を遠ざける。基板Ｐのスキャン速度が小さい場合、液体ＬＱは過剰に濡れ拡がらないので、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面との距離を大きくした状態で吹出口３２より気体を吹き出しても、液体ＬＱの漏出を防止することができる。そして、第２ノズル部材３０の下面３５と基板Ｐの表面との距離を大きくすることにより、基板Ｐと第２ノズル部材３０との衝突などといった不都合を防止できる。
On the other hand, when the scanning speed (or acceleration) of the substrate P is low, the possibility that the liquid LQ leaks is low. Therefore, when the scanning speed of the substrate P is low, the driving
本実施形態においても、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置検出装置９６の検出結果に基づいて駆動装置９５を駆動することにより、第２ノズル部材３０を所望位置に位置決めすることができる。
Also in the present embodiment, the control device CONT can position the
以上説明したように、基板Ｐの移動条件に応じて、第２ノズル部材３０の位置を調整することによって、液体ＬＱの漏出を防止しつつ、基板Ｐを良好に露光することができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を使って第２ノズル部材３０の位置を調整することによって、基板Ｐの表面と第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａとの間のギャップＧ５を調整することができ、吹出口３２から吹き出された気体の流速を調整することができ、所望の流速の気体を光路空間Ｋ１に供給することができる。
As described above, by adjusting the position of the
なおここでは、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に移動するときに駆動装置９５を使って吹出口３２を有する第２ノズル部材３０の位置を調整しているが、基板Ｐをステップ移動方向（Ｙ軸方向）に移動する場合等においても、基板Ｐのステップ移動速度（及び／又は加速度）に応じて、第２ノズル部材３０の位置を調整することができる。
Here, the control device CONT adjusts the position of the
なおここでは、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置９５を使って、第２ノズル部材３０を基板Ｐに接近又は離間する方向（すなわちＺ軸方向）に関して駆動しているが、基板Ｐの移動条件（移動速度、移動方向を含む）に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ、θＺ方向に駆動することももちろん可能である。また、吹出口３２から吹き出される気体の吹き出し角度（下面３５に対する気体の吹き出し方向）を可変に設け、基板Ｐの移動条件に応じて吹き出し角度を調整するようにしてもよい。
Here, the control device CONT uses the
なお、液浸領域ＬＲは、基板ステージＰＳＴの上面など基板Ｐとは異なる物体上に形成される場合もあるので、基板Ｐだけでなく、液浸領域ＬＲが形成される物体の移動条件に応じて、駆動装置９５を使って第２ノズル部材３０の位置を調整するようにしてもよい。
The liquid immersion area LR may be formed on an object different from the substrate P such as the upper surface of the substrate stage PST, so that not only the substrate P but also the moving condition of the object on which the liquid immersion area LR is formed is determined. Thus, the position of the
なお上述の第３〜第６実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの膜部材と液体ＬＱとの親和性に応じて、吹出口３２より吹き出す気体吹き出し量と第２ノズル部材３０の位置との双方を調整してもよい。同様に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの移動速度に応じて、吹出口３２より吹き出す気体吹き出し量と第２ノズル部材３０の位置との双方を調整してもよい。更に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの膜部材と液体ＬＱとの親和性及び基板Ｐの移動速度のそれぞれを考慮して、吹出口３２より吹き出す気体吹き出し量及び第２ノズル部材３０の位置の少なくとも一方を調整するようにしてもよい。
In the third to sixth embodiments described above, the control device CONT determines the amount of gas blown out from the
また、上述の第３〜第６実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの膜部材と液体ＬＱとの親和性及び基板Ｐの移動速度の少なくとも一方に応じて、液浸機構１による液体供給条件及び液体回収条件を調整するようにしてもよい。例えば、基板Ｐ上において液体ＬＱが濡れ拡がり易い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１による単位時間当たりの液体供給量を少なくしたり、液体回収量を多くすることができる。一方、基板Ｐ上において液体ＬＱが濡れ拡がり難い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、液浸機構１による単位時間当たりの液体供給量を多くしたり、液体回収量を少なくすることができる。 In the third to sixth embodiments described above, the control device CONT supplies the liquid by the liquid immersion mechanism 1 according to at least one of the affinity between the film member of the substrate P and the liquid LQ and the moving speed of the substrate P. Conditions and liquid recovery conditions may be adjusted. For example, when the liquid LQ tends to wet and spread on the substrate P, the control device CONT can reduce the liquid supply amount per unit time by the liquid immersion mechanism 1 or increase the liquid recovery amount. On the other hand, when it is difficult for the liquid LQ to spread on the substrate P, the control device CONT can increase the liquid supply amount per unit time by the liquid immersion mechanism 1 or reduce the liquid recovery amount.
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態について図１１を参照しながら説明する。第１〜第６実施形態と異なる本実施形態の特徴的な部分は、排気口４２に接続された排気空間４４を吸引する吸引装置６０を備えた点にある。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of the present embodiment different from the first to sixth embodiments is that a
図１１において、露光装置ＥＸは、排気空間４４を吸引する吸引装置６０を備えている。吸引装置６０には吸引管６１の一端部が接続され、吸引管６１の他端部は排気空間４４に接続されている。吸引装置６０は真空系を含んで構成されており、吸引管６１を介して排気空間４４の気体を吸引可能である。制御装置ＣＯＮＴは、吹出口３２からの気体吹き出し動作と並行して、吸引装置６０による吸引動作を実効する。制御装置ＣＯＮＴは、吸引装置６０を使って排気空間４４の気体を吸引することにより、回収口２２近傍を含む所定空間Ｋ２の気体を排気口４２を介して能動的に排気することができる。このように、吸引装置６０を使って気体を能動的に排気することによっても、回収口２２近傍において光路空間Ｋ１に向かう所望流速の気体の流れを円滑に生成することができる。
In FIG. 11, the exposure apparatus EX includes a
なお、上述の第２〜第７実施形態においても、第１実施形態で述べたように、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａと第２領域３５Ｂとがほぼ面一であってもよい。
In the second to seventh embodiments described above, as described in the first embodiment, the
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態について図１２を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、第２ノズル部材３０は突起部６５を有し、吹出口３２は突起部６５のほぼ先端部に設けられている点にある。
<Eighth Embodiment>
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. The characteristic part of this embodiment is that the
図１２において、第２ノズル部材３０の下面３５のうち、光路空間Ｋ１に最も近い部分には、光路空間Ｋ１に向けて傾斜方向に突出する突起部６５が設けられている。突起部６５は、第２ノズル部材３０のうち第１ノズル部材７０の側面７０Ｓと対向する内側面３０Ｔとほぼ連続するように形成されている。そして、その突起部６５のほぼ先端部に吹出口３２が設けられている。また、供給流路３４の第１流路部３４Ａは、第１〜第７実施形態と同様に、ＸＹ平面に対して傾斜している。
In FIG. 12, in the
吹出口３２から吹き出された気体の一部は、基板Ｐの表面に沿って光路空間Ｋ１に向かい、残りの一部は排気口４２を介して排気空間４４に流入する。排気口４２を介して排気空間４４に流入した気体の一部は、排気空間４４を介して外部空間Ｋ３に排気されるが、残りの一部は、排気空間４４において渦流を形成し、内側面３０Ｔに沿って下方に流れる（図１２中、矢印ｙｒ参照）。内測面３０Ｔに沿って下方に向かって流れた気体は、吹出口３２より吹き出された気体と合流し、光路空間Ｋ１に向かって流れる。
A part of the gas blown out from the
このように、突起部６５のほぼ先端部に設けられた吹出口３２から吹き出された気体によって排気空間４４において渦流を生成し、内測面３０Ｔに沿って下方に向かって流れた気体成分と、吹出口３２より吹き出された気体成分とを合流させることによって、光路空間Ｋ１に向かう気体の流速を高めることができ、液体ＬＱの漏出をより確実に防止することができる。
In this way, a vortex is generated in the
また、第１〜第７実施形態と異なり、第２ノズル部材３０の下面３５の第１領域３５Ａ（ガイド面）が形成されていないので、第１ノズル部材７０の回収口２２の近くに吹出口３２を配置することができ、回収口２２の近傍により流速の大きい気流を生成することができる。
Further, unlike the first to seventh embodiments, since the
なお、第８実施形態においても、第２〜第７実施形態で説明したように、気体の吹き出し量、第２ノズル部材３０の位置調整の少なくとも一方を実行可能であることは言うまでもない。
In the eighth embodiment, as described in the second to seventh embodiments, it goes without saying that at least one of the gas blowing amount and the position adjustment of the
なお、上述の第１〜第８実施形態においては、吹出口３２は、平面視円環状に形成されているが、所定方向に所定長さを有するスリット状の吹出口３２を複数設けた構成であってもよい。例えば平面視円弧状で所定長さを有するスリット状に形成された複数の吹出口３２を、光路空間Ｋ１を囲むように所定間隔で配置してもよい。この場合においても、各吹出口３２に接続する供給流路３４の途中にバッファ空間３７を設けることにより、所定の長さを有するスリット状の各吹出口３２のそれぞれからほぼ均一に気体を吹き出すことができる。また、平面視円形状の複数の吹出口を、光路空間Ｋ１を囲むように所定間隔で配置してもよい。
In addition, in the above-mentioned 1st-8th embodiment, although the
また、上述の第１〜第８実施形態においては、ＸＹ平面に対する吹出口３２から吹き出される気体の吹き出し角度（第１流路部３４Ａの傾斜部の角度）はほぼ４５°に設定されているが、他の角度（例えばほぼ３０°）に設定されてもよい。また、上述したように気体の吹き出し角度を調整可能に構成してもよい。
Further, in the first to eighth embodiments described above, the blowing angle of the gas blown from the
また、上述の第１〜第８実施形態においては、吹出口３２は、回収口２２の多孔部材２５の下面２５Ｂに対して高い位置（＋Ｚ方向に離れた位置）に設置されているが、これに限られず、多孔部材２５の下面２５Ｂよりも低い位置（−Ｚ方向に離れた位置）に設定されていてもよい。もちろん、上述したように、気体の吹き出し位置（Ｚ方向の位置）を調整可能に設けてもよい。
Moreover, in the above-mentioned 1st-8th embodiment, although the
また、光路空間Ｋ１を囲むように複数の吹出口３２を設けた場合、例えば基板Ｐの移動方向に応じて、各吹出口３２のそれぞれから吹き出される気体の単位時間当たりの気体吹き出し量が調整されてもよい。例えば、光路空間Ｋ１に対して基板Ｐを＋Ｘ側にスキャン移動しつつ液浸露光する場合、光路空間Ｋ１の＋Ｘ側に設けられた吹出口３２からの気体吹き出し量を、他の吹出口３２からの気体吹き出し量よりも多くするようにしてもよい。すなわち、吹出口から吹き出される気体の流れに対する液体の移動方向に応じて各吹出口の気体吹き出し量を独立して制御してもよい。
Further, when a plurality of
また、上述の第１〜第８実施形態において、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓ及び第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔの少なくとも一方にフィン状の部材などを設け、吹出口３２から吹き出され、排気流路を流れる気体の流れをガイドするようにしてもよい。また、フィン状の部材以外にも、気体の流れをガイドできるガイド部材であれば、例えば突起状の部材など、任意の部材を用いることができる。また、気体の流れをガイドするガイド部として、第１ノズル部材７０の側面７０Ｓ及び第２ノズル部材３０の内側面３０Ｔの少なくとも一方に、溝（スリット）を形成してもよい。
In the first to eighth embodiments described above, a fin-like member or the like is provided on at least one of the
また上述の各実施形態においては、回収口２２に設けられた多孔部材２５の下面２５Ｂは、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行であるが、回収口２２に設けられた多孔部材２５の下面２５Ｂが、光路空間Ｋ１から離れるにつれて、基板Ｐの表面との間隔が大きくなるように、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの表面に対して傾斜していてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
なお、上述の各実施形態においては、第１ノズル部材７０と第２ノズル部材３０とは互いに独立した部材であるが、１つのノズル部材に、回収口２２と吹出口３２と排気口４２とを設けてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述の第１〜第８実施形態においては、第２ノズル部材３０の下面３５は撥液性に処理されており、液体ＬＱの付着などが防止されているが、撥液性でなくてもよい。
In the first to eighth embodiments described above, the
また、上述の第１〜第８実施形態においては、第２ノズル部材３０の位置を調整するための駆動装置９５を搭載しているが、駆動装置９５を省いて、第２ノズル部材３０をメインコラム９に対して固定支持するようにしてもよい。
In the first to eighth embodiments described above, the
また、上述の第１〜第８実施形態において、第１ノズル部材７０に、第１ノズル部材７０と基板Ｐとの間の液体ＬＱが自由に出入り可能なバッファ空間を形成してもよい。このバッファ空間の下端には、回収口２２の内側近傍に露光光ＥＬの光路を取り囲むように環状に形成された開口部が形成され、その上端は外部空間（大気空間）に接続されている。このように、回収口２２の内側近傍にバッファ空間を設けることによって、光路空間Ｋ１の外側へ向かって流れる液体ＬＱの一部がバッファ空間に流れ込み、回収口２２へ到達する液体ＬＱの量を少なくすることができる。したがって、第２ノズル部材３０（吹出口３２）からの気体の吹き出し動作と相まって、より確実に液体ＬＱの漏れだしを抑えることができる。なお、バッファ空間の下端の開口部を回収口２２の外側近傍に配置してもよい。この場合、光路空間Ｋ１の外側へ向かって流れる液体ＬＱのうち回収口２２で回収されなかった液体ＬＱがバッファ空間に流れ込むため、第２ノズル部材３０（吹出口３２）からの気体の吹き出し動作と相まって、液体ＬＱの漏れだしを抑えることができる。もちろん、回収口２２の内側近傍及び外側近傍の両方に環状の開口部を形成し、それぞれの開口部に液体ＬＱが自由に出入りすることができるバッファ空間を形成してもよい。
In the first to eighth embodiments described above, a buffer space in which the liquid LQ between the
また、上述の第１〜第８実施形態においては、ランド面７５と多孔部材２５の下面２５Ａとがほぼ面一に形成されているが、段差があってもよく、例えば多孔部材２５の下面２５Ｂをランド面７５よりも僅かに高い位置（＋Ｚ方向の位置）に設けてもよい。
In the first to eighth embodiments described above, the
以上のように、第１〜第８実施形態においては、第２ノズル部材３０が吸引口３２（排気口４２）よりも内側に液体ＬＱを封じ込めるシール機構として機能し、回収口２２の外側への液体ＬＱの漏出を防止又は抑制することができる。したがって、基板Ｐ上に液滴などが残留するなどの不都合を防止することができる。
As described above, in the first to eighth embodiments, the
また、上述の第１〜第８実施形態において、吹出口３２に供給する気体を洗浄する洗浄装置を設けることができる。図１３は気体を洗浄する洗浄装置の一例を示す概念図である。図１３において、洗浄装置３００は、吹出口３２に供給する気体を洗浄するものであって、気体を洗浄するための洗浄用液体ＬＱ’を収容する容器３０１と、気体を泡状にして液体ＬＱ’中に供給する供給機構３１０と、液体ＬＱ’中を通過した気体を集める捕集機構３２０とを備えている。洗浄装置３００は、洗浄対象である気体を洗浄用液体ＬＱ’中を通過させることによって、その気体を洗浄する。洗浄装置３００は、気体供給機構３の一部を構成しており、例えば気体供給装置３１と吹出口３２との間の気体の流路の途中（例えば第２供給管３３の所定位置）に設けられる。
Moreover, in the above-described first to eighth embodiments, a cleaning device that cleans the gas supplied to the
供給機構３１０は、容器３０１に収容されている液体ＬＱ’中に配置された多孔部材３０２と、多孔部材３０２の内部に洗浄対象である気体を供給する供給管３０３とを備えている。捕集機構３２０は、多孔部材３０３から放出され、液体ＬＱ’中を通過した気体（気泡）を集めるものであって、捕集管３０４と、捕集管３０４の途中に設けられた吸引装置（ポンプ）３０５とを備えている。
The
また、洗浄装置３００は、容器３０１に洗浄用液体ＬＱ’を供給する液体供給系３０６と、容器３０１の液体ＬＱ’を回収する液体回収系３０７とを備えている。液体供給系３０６は、容器３０１の所定位置に設けられた供給口３０６Ａを有しており、その供給口３０６Ａを介して、容器３０１の内部に洗浄用液体ＬＱ’を供給可能である。本実施形態においては、洗浄用液体ＬＱ’として純水を用いる。また、液体回収系３０７は、容器３０１の所定位置に設けられた回収口３０７Ａを有しており、その回収口３０７Ａを介して、容器３０１の内部の液体ＬＱ’を回収（排出）可能である。制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも供給機構３１０により洗浄用液体ＬＱ’に気体を供給している間、液体供給系３０６による液体ＬＱ’の供給動作と液体回収系３０７による液体ＬＱ’の回収動作とを並行して行う。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも供給機構３１０により洗浄用液体ＬＱ’に気体を供給している間、容器３０１に常に清浄な液体ＬＱ’を流し続け、容器３０１の内部の液体ＬＱ’の清浄度を維持する。
In addition, the
また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給系３０６による単位時間当たりの液体供給量及び液体回収系３０７による単位時間当たりの液体回収量の少なくとも一方を調整することにより、図１３に示すように、容器３０１の内部に、液体空間ＳＬと気体空間ＳＧとのそれぞれを形成する。
Further, the control device CONT adjusts at least one of the liquid supply amount per unit time by the
洗浄装置３００の多孔部材３０２は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフロエラエチレン）等のフッ素系樹脂材料によって形成されており、容器３０１の液体ＬＱ’中（液体空間ＳＬ）に配置されている。また、洗浄装置３００の供給管３０３の一端部は気体供給装置３１に接続され、他端部は液体ＬＱ’中に配置された多孔部材３０２の内部に接続されている。捕集管３０４の一端部は容器３０１の気体空間ＳＧに接続され、他端部は例えば第２供給管３３を介して供給口３２に接続されている。
The
また、容器３０１の所定位置には供給管３０３を収容可能な穴３０３Ｋが設けられ、その供給管３０３を収容した穴３０３Ｋはシール部材３０３Ｓでシールされている。同様に、容器３０１の所定位置には捕集管３０４を収容可能な穴３０４Ｋが設けられ、その捕集管３０４を収容した穴３０４Ｋはシール部材３０４Ｓでシールされている。そして、容器３０１の内部は略密閉されている。
Further, a
次に、洗浄装置３００を用いて気体を洗浄する方法について説明する。制御装置ＣＯＮＴは、洗浄対象である気体を気体供給装置３１より送出する。気体供給装置３１より送出された気体は、供給管３０３を通過した後、多孔部材３０２の内部に供給される。多孔部材３０２は洗浄用液体ＬＱ’中に配置されており、多孔部材３０２の内部に供給された気体は、多孔部材３０２より泡状の気体（気泡）となって液体ＬＱ’中に放出される。多孔部材３０２より放出された気体（気泡）は、液体ＬＱ’との比重の差により、上方に向かって液体ＬＱ’中を移動する。
Next, a method for cleaning a gas using the
気体（気泡）に異物が含まれている場合、その気泡に含まれる異物は、液体ＬＱ’中を移動することにより、液体ＬＱ’によって取り除かれる。その原理を説明する。気泡中の異物は、気泡内の気体分子と衝突することによりブラウン運動をしている。そのブラウン運動により、異物は気泡の界面付近に移動する。その際、水の比誘電率は８０程度と非常に大きいため、異物との間に非常に大きなファンデルワールス力（引力）が作用する。その引力により、異物は界面の水にトラップされる。異物は、一度トラップされると、水の非常に大きな表面張力により、再び引き剥がされることはなく、水の中に再びブラウン運動で拡散していく。異物の比誘電率が１の場合、ファンデルワールス力は非常に弱くなってしまう。しかしその場合でも、ブラウン運動により異物が界面に到達すれば、水の表面張力で異物は水に捕獲される。異物は帯電している場合もあり、その場合、その異物の電荷により界面付近の水が分極し、クーロン力によって、ファンデルワールス力より強い力で異物が界面に引き寄せられ、より効率的に水に捕獲される。 When a foreign substance is contained in the gas (bubble), the foreign substance contained in the bubble is removed by the liquid LQ ′ by moving in the liquid LQ ′. The principle will be described. The foreign matter in the bubble performs Brownian motion by colliding with gas molecules in the bubble. Due to the Brownian motion, the foreign substance moves to the vicinity of the bubble interface. At that time, since the relative dielectric constant of water is as large as about 80, a very large van der Waals force (attraction) acts between the foreign substances. Due to the attractive force, the foreign matter is trapped in the interface water. Once trapped, the foreign matter will not be pulled away again due to the very large surface tension of the water, but will again diffuse into the water with Brownian motion. When the relative dielectric constant of the foreign matter is 1, the van der Waals force becomes very weak. However, even in that case, if the foreign matter reaches the interface due to Brownian motion, the foreign matter is trapped in water by the surface tension of water. The foreign object may be charged.In this case, the water in the vicinity of the interface is polarized due to the charge of the foreign object, and the Coulomb force attracts the foreign object to the interface with a force stronger than the Van der Waals force. To be captured.
ここで、洗浄装置３００の供給機構３１０が気泡を液体ＬＱ’に供給しているとき、液体供給系３０６による液体ＬＱ’の供給動作と液体回収系３０７による液体ＬＱ’の回収動作とが行われているので、容器３０１内の液体ＬＱ’の清浄度は維持されている。したがって、液体ＬＱ’から気泡に異物が移動することは抑制されている。
Here, when the
このように、洗浄装置３００は、洗浄用液体ＬＱ’を通過させることによって、気泡からその気泡中の異物を取り除き、気体を洗浄することができる。
As described above, the
多孔部材３０２から放出され、液体ＬＱ’中を移動した気泡（気体）は、気体空間ＳＧに移動する。気体空間ＳＧは、液体ＬＱ’により洗浄された気体で満たされる。制御装置ＣＯＮＴは、捕集機構３２０の吸引装置３０５を駆動することにより、気体空間ＳＧに満たされている洗浄後の気体を捕集管３０４の一端部より吸引し、吹出口３２に供給することができる。
The bubbles (gas) released from the
以上説明したように、洗浄装置３００により洗浄された清浄な気体を吹出口３２に供給することができる。これにより、光路空間Ｋ１の近傍や基板Ｐの近傍には清浄な気体が供給される。したがって、吹出口３２から吹き出した気体に起因して、光路空間Ｋ１を満たす液体ＬＱが汚染されたり、あるいは基板Ｐの表面が汚染されるといった不都合を防止することができる。したがって、基板Ｐを良好に露光することができる。
As described above, the clean gas cleaned by the
また、吹出口３２から吹き出される気体は液体ＬＱ’を通過した液体であるため、比較的高い湿度（湿気）を有している。したがって、その湿気（水分）を含んだ気体を吹出口３２から吹き出すことで、例えば基板Ｐや基板ステージＰＳＴなど、気体が吹き付けられた物体上の液体ＬＱ（純水）の気化による温度変化を抑制することができる。なお、必要に応じて、例えば洗浄装置３００と吹出口３２との間の第２供給管３３の所定位置に、洗浄装置３００から吹出口３２に供給される気体を乾燥可能な乾燥器を設け、その乾燥器を用いて、気体を乾燥した後、その乾燥された気体を吹出口３２に供給するようにしてもよい。
Further, since the gas blown out from the
洗浄用液体ＬＱ’中に供給する気泡の大きさは可能な限り小さい方が望ましい。したがって、多孔部材３０２に形成されている孔径も可能な限り小さい方が望ましい。多孔部材３０２の孔径を小さくすることによって、気体中に含まれている大きな異物を多孔部材３０２で捕獲することができる。気泡の大きさを小さくすることにより、気泡中に異物が入り込むことを抑制することができる。また、気泡の大きさを小さくすることにより、気泡中に異物が存在する場合でも、その気泡中の異物と液体ＬＱ’とが接触する確率を高めることができ、液体ＬＱ’で気泡中の異物を良好に捕獲することができる。すなわち、多孔部材３０２から放出される気泡の大きさが大きい場合、気泡の内側に入り込んだ異物が、ブラウン運動で水の界面に移動する距離が長いため、液体ＬＱ’と接触することなく、気体空間ＳＧまで移動してしまう可能性がある。この場合、気泡中の異物は、液体ＬＱ’で捕獲されることなく、気体空間ＳＧに移動してしまう可能性がある。気体空間ＳＧに異物が移動した場合、その異物を含んだ気体が吹出口３２に供給されてしまう不都合が生じる。洗浄用液体ＬＱ’中に供給する気泡の大きさを小さくすることにより、気体空間ＳＧを満たす気体、ひいては吹出口３２に供給される気体に異物が入り込むことを抑制することができる。そのため、液体ＬＱ’中に配置する多孔部材３０２の孔は小さいほうが望ましい。
It is desirable that the size of bubbles supplied into the cleaning liquid LQ 'is as small as possible. Therefore, it is desirable that the diameter of the hole formed in the
なお本実施形態では、洗浄用液体ＬＱ’として、光路空間Ｋ１を満たすための露光用液体ＬＱと同じ純水を用いている。そのため、液体供給装置１１から洗浄装置３００の容器３０１に液体ＬＱ（ＬＱ’）を供給するようにしてもよい。ここで、光路空間Ｋ１を満たすための液体ＬＱは、光路空間Ｋ１上での気泡の発生を抑制するために、脱気処理されていることが好ましい。一方、容器３０１に供給される洗浄用液体ＬＱ’が脱気処理されている場合、多孔部材３０２から放出された気泡を消滅させてしまう可能性がある。そのため、洗浄用液体ＬＱ’は脱気処理されていないことが望ましい。
In the present embodiment, the same pure water as the exposure liquid LQ for filling the optical path space K1 is used as the cleaning liquid LQ ′. Therefore, the liquid LQ (LQ ′) may be supplied from the liquid supply device 11 to the
なお、気体の洗浄方法は、図１３で示した洗浄装置で行われている方法に限らず、他の方法であってもよい。例えば、タービンやスプレーノズルを用いて清浄な純水の微粒子（ミスト）を形成し、純水の微粒子で満たされた空間に気体を通して、気体の洗浄を行ってもよい。 The gas cleaning method is not limited to the method performed in the cleaning apparatus shown in FIG. 13, and other methods may be used. For example, clean pure water fine particles (mist) may be formed using a turbine or a spray nozzle, and the gas may be washed by passing the gas through a space filled with pure water fine particles.
また、上述したように、気体の洗浄装置を用いた場合、吹出口３２から湿度の高い気体が供給される場合があるが、気体の洗浄装置とともに、あるいは気体の洗浄装置に代わって、気体の湿度制御装置を気体の供給系に設けてもよい。例えば、吹出口３２から供給するための気体の温度を上昇させて、水を気化させることによって気体の湿度を下げ、その気体の冷却を制御することによって、所望の温度で、所望の湿度を有する気体を吹出口３２から供給することができる。
In addition, as described above, when a gas cleaning device is used, a high-humidity gas may be supplied from the
なお、上述した各実施形態において、液浸機構１は、回収口２２を介して液体ＬＱのみを回収するように設けられている。以下、図１４を参照しながら、液浸機構１による液体回収動作の原理について説明する。図１４は多孔部材２５の一部を拡大した断面図であって、多孔部材２５を介して行われる液体回収動作を説明するための模式図である。
In each of the above-described embodiments, the liquid immersion mechanism 1 is provided so as to recover only the liquid LQ via the
図１４において、回収口２２には多孔部材２５が設けられている。また、多孔部材２５の下側には基板Ｐが設けられている。そして、多孔部材２５と基板Ｐとの間には、気体空間及び液体空間が形成されている。より具体的には、多孔部材２５の第１孔２５Ｈａと基板Ｐとの間には気体空間が形成され、多孔部材２５の第２孔２５Ｈｂと基板Ｐとの間には液体空間が形成されている。また、多孔部材２５の上側には、回収流路（流路空間）２４が形成されている。
In FIG. 14, the
多孔部材２５の第１孔２５Ｈａと基板Ｐとの間の空間Ｋ３の圧力（多孔部材２５Ｈの下面での圧力）をＰａ、多孔部材２５の上側の流路空間２４の圧力（多孔部材２５の上面での圧力）をＰｃ、孔２５Ｈａ、２５Ｈｂの孔径（直径）をｄ、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角をθ、液体ＬＱの表面張力をγとした場合、本実施形態の液浸機構１は、
（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ ≧ （Ｐａ−Ｐｃ） …（１）
の条件を満足するように設定されている。なお、上記（１）式においては、説明を簡単にするために多孔部材２５の上側の液体ＬＱの静水圧は考慮してない。
The pressure in the space K3 between the first hole 25Ha of the
(4 × γ × cos θ) / d ≧ (Pa−Pc) (1)
It is set to satisfy the conditions. In the above formula (1), the hydrostatic pressure of the liquid LQ on the upper side of the
この場合において、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θは、
θ ≦ ９０° …（２）
の条件を満足する。
In this case, the contact angle θ of the porous member 25 (the inner surface of the
θ ≤ 90 ° (2)
Satisfy the conditions.
上記条件が成立する場合、多孔部材２５の第１孔２５Ｈａの下側（基板Ｐ側）に気体空間が形成された場合でも、多孔部材２５の下側の空間Ｋ３の気体が孔２５Ｈａを介して多孔部材２５の上側の流路空間２４に移動（侵入）することが防止される。すなわち、上記条件を満足するように、多孔部材２５の孔径ｄ、多孔部材２５の液体ＬＱとの接触角（親和性）θ、液体ＬＱの表面張力γ、及び圧力Ｐａ、Ｐｃを最適化することにより、液体ＬＱと気体との界面を多孔部材２５の第１孔２５Ｈａの内側に維持することができ、第１孔２５Ｈａを介して空間Ｋ３から流路空間２４へ気体が侵入することを抑えることができる。一方、多孔部材２５の第２孔２５Ｈｂの下側（基板Ｐ側）には液体空間が形成されているので、第２孔２５Ｈｂを介して液体ＬＱのみを回収することができる。
When the above conditions are satisfied, even when a gas space is formed below the first hole 25Ha (substrate P side) of the
本実施形態においては、多孔部材２５の下側の空間Ｋ３の圧力Ｐａ、孔径ｄ、多孔部材２５（孔２５Ｈの内側面）の液体ＬＱとの接触角θ、液体（純水）ＬＱの表面張力γはほぼ一定であり、液浸機構１は、液体回収装置２１の吸引力を制御して、上記条件を満足するように、多孔部材２５の上側の流路空間２４の圧力Ｐｃを調整する。
In the present embodiment, the pressure Pa of the lower space K3 of the
なお、上記（１）式において、（Ｐａ−Ｐｃ）が大きいほど、すなわち、（（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ）が大きいほど、上記条件を満足するような圧力Ｐｃの制御が容易になるので、孔径ｄは可能な限り小さく、多孔部材２５の液体ＬＱとの接触角θは可能な限り小さいことが望ましい。本実施形態においては、多孔部材２５は液体ＬＱに対して親液性を有しており、十分に小さい接触角θを有している。
In the above equation (1), the larger (Pa−Pc), that is, the greater ((4 × γ × cos θ) / d), the easier the control of the pressure Pc to satisfy the above condition. Therefore, it is desirable that the hole diameter d is as small as possible, and the contact angle θ of the
このように、本実施形態では、多孔部材２５が濡れた状態で、多孔部材２５の上側の空間２４と下側の空間Ｋ３との圧力差（多孔部材２５の上面と下面との圧力差）を、上記条件を満足するように制御することで、多孔部材２５の孔２５Ｈから液体ＬＱのみを回収する。これにより、液体ＬＱと気体とを一緒に吸引することに起因する振動の発生を抑制することができる。
Thus, in this embodiment, the pressure difference (the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the porous member 25) between the
上記実施形態では、気体供給機構３により、光路空間Ｋ１の中心に向かう気体の流れを発生させていたが、気体の流れは気体の吹出口の方向や取り付け位置を変更することで、任意の方向に発生させることができる。例えば、光路空間Ｋ１を周回するまたは周回しながら光路空間の中心（投影光学系の光軸）に向かうような気流（サイクロン）を発生させることができる。また、投影光学系の光軸方向に流れる気流で光路空間Ｋ１を取り囲んでもよい（エアカーテンタイプ）。投影光学系の光軸方向に流れる気流は光路空間Ｋ１に存在する液体ＬＱを拘束した後、光路空間Ｋ１の外側に流れ出してもよい。 In the embodiment described above, the gas flow toward the center of the optical path space K1 is generated by the gas supply mechanism 3, but the gas flow can be changed in any direction by changing the direction of the gas outlet or the mounting position. Can be generated. For example, it is possible to generate an air flow (cyclone) that goes around the optical path space K1 or goes around the optical path space K1 toward the center of the optical path space (the optical axis of the projection optical system). Further, the optical path space K1 may be surrounded by an airflow flowing in the optical axis direction of the projection optical system (air curtain type). The airflow flowing in the optical axis direction of the projection optical system may flow out of the optical path space K1 after constraining the liquid LQ present in the optical path space K1.
また、ノズル部材７０などの液浸機構１の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号公報、国際公開第２００４／０５７５８９号公報、国際公開第２００４／０５７５９０号公報、国際公開第２００５／０２９５５９号公報に記載されているものも用いることができる。
Further, the structure of the liquid immersion mechanism 1 such as the
上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水である。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。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。 As described above, the liquid LQ in this embodiment is pure water. Pure water has an advantage that it can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has no adverse effect on the photoresist, optical element (lens), etc. on the substrate P. In addition, pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. .
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。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。 The refractive index n of pure water (water) with respect to the exposure light EL having a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1.44. When ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of the exposure light EL, On the substrate P, the wavelength is shortened to 1 / n, that is, about 134 nm, and high resolution is obtained. Furthermore, since the depth of focus is enlarged by about n times, that is, about 1.44 times compared with that in the air, the projection optical system PL can be used when it is sufficient to ensure the same depth of focus as that in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に第１光学素子ＬＳ１が取り付けられており、この光学素子により投影光学系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。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。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。 In the present embodiment, the first optical element LS1 is attached to the tip of the projection optical system PL, and the optical characteristics of the projection optical system PL, such as aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) are adjusted by this optical element. Can do. The optical element attached to the tip of the projection optical system PL may be an optical plate used for adjusting the optical characteristics of the projection optical system PL. Alternatively, it may be a plane parallel plate that can transmit the exposure light EL.
なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の第１光学素子ＬＳ１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。 Note that when the pressure between the first optical element LS1 at the tip of the projection optical system PL generated by the flow of the liquid LQ and the substrate P is large, the optical element is not exchangeable, and the optical is controlled by the pressure. The element may be firmly fixed so as not to move.
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。 In the present embodiment, the space between the projection optical system PL and the surface of the substrate P is filled with the liquid LQ. However, for example, the liquid with the cover glass made of a plane-parallel plate attached to the surface of the substrate P is used. The structure which satisfy | fills LQ may be sufficient.
また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を液体で満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、先端の光学素子のマスク側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。 In the projection optical system of the above-described embodiment, the optical path space on the image plane side of the optical element at the tip is filled with liquid, but as disclosed in International Publication No. 2004/019128, the optical at the tip is used. It is also possible to employ a projection optical system in which the optical path space on the mask side of the element is filled with liquid.
なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。 The liquid LQ of the present embodiment is water, but may be a liquid other than water. For example, when the light source of the exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser light does not pass through water. The liquid LQ may be, for example, a fluorinated fluid such as perfluorinated polyether (PFPE) or fluorinated oil that can transmit F 2 laser light. In this case, the lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure having a small polarity including fluorine, for example, at a portion in contact with the liquid LQ. In addition, as the liquid LQ, the liquid LQ is transmissive to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the photoresist applied to the projection optical system PL and the surface of the substrate P (for example, Cedar). Oil) can also be used.
また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で光学素子ＬＳ１を形成してもよい。 Moreover, as the liquid LQ, a liquid having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used. Furthermore, the optical element LS1 may be formed of a material having a refractive index higher than that of quartz or fluorite (for example, 1.6 or more).
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。 The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
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 the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、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し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
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。 The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163099, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-214783, and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-505958.
更に、特開平１１−１３５４００号公報や特開２０００−１６４５０４号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in JP-A-11-135400 and JP-A-2000-164504, a measurement stage equipped with a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and various photoelectric sensors. The present invention can also be applied to an exposure apparatus including the above.
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 is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクにかえて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。 In the above-described embodiment, a light transmissive mask in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used.
また、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。 Further, the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. As disclosed in the pamphlet of International Publication No. 2001/035168, the present invention is also applied to an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line and space pattern on a substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The invention can be applied.
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。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。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。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。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。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。 As described above, the exposure apparatus EX according to the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１５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工程を含む基板処理ステップ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。
As shown in FIG. 15, a microdevice such as a semiconductor device includes a
１…液浸機構、３…気体供給機構、１２…供給口、２２…回収口、３０…第２ノズル部材、３０Ｔ…内側面、３２…吹出口、３４…供給流路、３４Ａ…第１流路部、３４Ｂ…第２流路部、３５…下面、３５Ａ…第１領域、３５Ｂ…第２領域、３７…バッファ空間、３８…調整装置、４２…排気口、４４…排気空間、６０…吸引装置、６５…突起部、７０…第１ノズル部材、７０Ｓ…側面、９５…駆動装置、１００…基材、１０１…膜部材、１０２…第２膜部材、３００…洗浄装置、３０１…容器、３０２…多孔部材、３０３…供給管、３１０…供給機構、３２０…捕集機構、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ１…光路空間、Ｋ２…所定空間、Ｋ３…外部空間、ＬＱ…液体、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid immersion mechanism, 3 ... Gas supply mechanism, 12 ... Supply port, 22 ... Recovery port, 30 ... 2nd nozzle member, 30T ... Inner side surface, 32 ... Outlet, 34 ... Supply flow path, 34A ... 1st flow Path part, 34B ... 2nd flow path part, 35 ... Lower surface, 35A ... 1st area | region, 35B ... 2nd area | region, 37 ... Buffer space, 38 ... Adjustment apparatus, 42 ... Exhaust port, 44 ... Exhaust space, 60 ... Suction Device: 65: Projection, 70: First nozzle member, 70S: Side surface, 95: Driving device, 100: Base material, 101: Film member, 102: Second film member, 300: Cleaning device, 301: Container, 302 ... porous member, 303 ... supply pipe, 310 ... supply mechanism, 320 ... collection mechanism, EL ... exposure light, EX ... exposure apparatus, K1 ... optical path space, K2 ... predetermined space, K3 ... external space, LQ ... liquid, P ... Substrate, PL ... Projection optical system
Claims (57)
前記液体を回収する回収口を有する第１ノズル部材と、
前記露光光の光路空間に対して前記第１ノズル部材の外側に設けられ、気体を吹き出す吹出口を有する第２ノズル部材と、
前記回収口と前記吹出口との間に設けられ、前記吹出口から吹き出された気体の少なくとも一部を排気する排気口と、を備え、
前記第２ノズル部材に設けられた前記吹出口は前記回収口に対して可動である露光装置。 In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating the substrate with exposure light via a liquid between the projection optical system and the substrate,
A first nozzle member having a recovery port for recovering the liquid;
A second nozzle member provided outside the first nozzle member with respect to the optical path space of the exposure light, and having a blowout port for blowing out gas;
An exhaust port provided between the recovery port and the outlet and exhausting at least a part of the gas blown from the outlet;
An exposure apparatus in which the air outlet provided in the second nozzle member is movable with respect to the recovery port.
前記流路は、前記吹出口に接続する第１流路部と、前記第１流路部よりも大きいバッファ空間を含む第２流路部とを有する請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。 Having a flow path for supplying gas to the outlet;
The said flow path has a 1st flow path part connected to the said blower outlet, and a 2nd flow path part containing the buffer space larger than the said 1st flow path part. Exposure equipment.
前記バッファ空間を介して供給された気体を、前記スリット状の吹出口からほぼ均一に吹き出す請求項６記載の露光装置。 The outlet is formed in a slit shape of a predetermined length,
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the gas supplied through the buffer space is blown out substantially uniformly from the slit-shaped outlet.
前記第１領域は、前記吹出口からの気体を前記基板との間でガイドする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。 The second nozzle member has a lower surface including a first region inside the air outlet and a second region outside the air outlet with respect to the optical path space,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the first region guides gas from the air outlet between the first region and the substrate.
前記第２ノズル部材の前記第１領域は、前記第１ノズル部材の前記下面とほぼ同じ高さ、又は前記第１ノズル部材の前記下面よりも高い位置に配置される請求項２１記載の露光装置。 The first nozzle member has a lower surface inside the recovery port with respect to the optical path space,
The exposure apparatus according to claim 21, wherein the first region of the second nozzle member is disposed at substantially the same height as the lower surface of the first nozzle member or higher than the lower surface of the first nozzle member. .
前記移動条件は、前記基板の移動速度を含む請求項２９記載の露光装置。 Exposure while moving the substrate in a predetermined scanning direction,
30. The exposure apparatus according to claim 29, wherein the moving condition includes a moving speed of the substrate.
前記駆動装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記第２ノズル部材を動かす請求項２３〜３２のいずれか一項に記載の露光装置。 A detection device for detecting the position of the second nozzle member;
The exposure apparatus according to any one of claims 23 to 32, wherein the drive device moves the second nozzle member based on a detection result of the detection device.
前記移動条件は、前記基板の移動速度を含む請求項４０記載の露光装置。 Exposure while moving the substrate in a predetermined scanning direction,
41. The exposure apparatus according to claim 40, wherein the moving condition includes a moving speed of the substrate.
前記対向する面の少なくとも一方は撥液性である請求項１〜４３のいずれか一項記載の露光装置。 The first nozzle member and the second nozzle member have surfaces facing each other,
44. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 43, wherein at least one of the opposing surfaces is liquid repellent.
前記対向する面の少なくとも一方は撥液性材料で被覆されている請求項１〜４３のいずれか一項記載の露光装置。 The first nozzle member and the second nozzle member have surfaces facing each other,
44. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 43, wherein at least one of the opposing surfaces is coated with a liquid repellent material.
前記洗浄用の液体中を通過させることによって前記気体を洗浄する請求項４９記載の露光装置。 The cleaning device has a supply mechanism that supplies gas into a cleaning liquid in the form of foam,
50. The exposure apparatus according to claim 49, wherein the gas is cleaned by passing through the cleaning liquid.
前記洗浄用の液体中に配置された多孔部材と、
前記多孔部材の内部に前記気体を供給する供給管と、
前記多孔部材から放出され、前記洗浄用の液体中を通過した気体を集める捕集機構とを備えた請求項５０記載の露光装置。 The cleaning device includes a container for storing the cleaning liquid;
A porous member disposed in the cleaning liquid;
A supply pipe for supplying the gas into the porous member;
51. An exposure apparatus according to claim 50, further comprising a collection mechanism that collects a gas released from the porous member and passed through the cleaning liquid.
前記光学部材を囲むように配置された第１ノズル部材の回収口から前記露光光の光路空間の前記液体を回収することと、
前記露光光の光路空間に対して前記第１ノズル部材の外側において、前記回収口に対して可動に設けられた第２ノズル部材の吹出口から気体を吹き出すことと、
前記回収口と前記吹出口との間に設けられた排気口から前記吹出口から吹き出された気体の少なくとも一部を排気することと、を含む液体保持方法。 A liquid holding method used in an exposure apparatus that exposes the substrate with exposure light from the optical member via a liquid between the optical member and the substrate,
Recovering the liquid in the optical path space of the exposure light from the recovery port of the first nozzle member disposed so as to surround the optical member;
Blowing gas from the outlet of the second nozzle member movably provided with respect to the recovery port outside the first nozzle member with respect to the optical path space of the exposure light;
Exhausting at least a part of the gas blown out from the air outlet through an exhaust port provided between the recovery port and the air outlet.
前記第２ノズル部材の前記下面と前記基板又は前記以外の物体との間の距離を調整して、前記吹出口から前記光路空間に向かう気体の流速を調整する請求項５３〜５５のいずれか一項に記載の液体保持方法。 The second nozzle member has a lower surface inside the air outlet with respect to the optical path space,
56. The flow rate of the gas from the blower outlet toward the optical path space is adjusted by adjusting a distance between the lower surface of the second nozzle member and the substrate or an object other than the object. The liquid holding method according to item.
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate through at least a portion of the liquid held by the liquid holding method according to any one of claims 53 to 56;
Developing the exposed substrate. A device manufacturing method.
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