KR20140056284A - 노광 장치 및 액체 유지 방법 - Google Patents

Abstract

노광 장치는 노광 광의 광로 (K) 의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 물체의 상면이 제 1 간극 (W1) 을 통해 대향하고, 물체의 상면과의 제 1 면 사이에 액체 (LQ) 를 유지하는 제 1 면 (310) 을 갖는 제 1 부재; 광로에 대해 제 1 면의 외측에 배치되고, 물체의 상면이 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면을 갖는 제 2 부재; 제 2 면의 외측에 배치되어, 유체 (LB) 를 공급하는 제 1 공급구 (64); 및 제 1 면과 제 2 면 사이에 배치되어, 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 제 2 면과 물체의 상면 사이의 간극 (W2) 을 통해 흡인하는 제 1 흡인구 (33) 를 포함한다.

Description

노광 장치 및 액체 유지 방법{EXPOSURE APPARATUS AND METHOD OF CONFINING A LIQUID}

본 발명은 노광 장치, 액체 유지 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

2011년 8월 25일자로 출원된 미국 가출원 제 61/527,333 호, 2012년 7월 9일자로 출원된 일본 특허 출원 제 2012-153959 호, 및 2012년 8월 23일자로 출원된 미국 특허 출원 제 13/593,079 호에 대해 우선권이 주장된다. 상술된 출원들 각각의 전체의 내용들은 여기에서 참조로 원용된다.

포토리소그래피에서 사용되는 노광 장치들 중에서, 예를 들어 액체를 통해 노광 광에 의해 기판을 노광하는 US 미심사 특허 출원, 제 1 공개 제 2009/0046261 호에 개시된 액침 노광 장치가 알려져 있다.

액침 노광 장치에 있어서, 예를 들어 미리 결정된 공간으로부터 액체가 흘러나오는 경우, 불량한 노광이 발생할 수도 있는 가능성이 존재한다. 결과적으로, 불량 디바이스가 제조될 수도 있는 가능성이 존재한다.

본 발명의 양태의 목적은 불량한 노광의 발생을 억제할 수 있는 노광 장치 및 액체 유지 방법을 제공하는 것이다. 또, 본 발명의 양태의 목적은 불량 디바이스의 발생을 억제할 수 있는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 액체를 통해 노광 광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서, 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 물체의 상면에 제 1 간극을 통해 대향하고, 물체의 상면과의 사이에 액체를 유지하는 제 1 면을 갖는 제 1 부재와, 광로에 대해 제 1 면의 외측에 배치되고, 물체의 상면에 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면을 갖는 제 2 부재와, 광로에 대해 제 2 면의 외측에 배치되고, 유체를 공급하는 제 1 공급구와, 제 1 면과 제 2 면과의 사이에 배치되고, 광로에 대해 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 제 2 면과 물체의 상면과의 사이의 간극을 통해 흡인하는 제 1 흡인구를 구비한, 노광장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 제 1 액침 공간의 제 1 액체를 통해 노광 광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서, 노광 광이 사출되는 사출면을 갖는 광학 부재와, 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 제 1 액체의 제 1 액침 공간을 형성하는 제 1 액침 부재와, 광로에 대해 제 1 액침 부재의 외측에 배치되고, 제 1 액침 공간으로부터 떨어져, 제 2 액체의 제 2 액침 공간을 형성가능한 제 2 액침 부재를 구비하고, 제 2 액침 부재는 물체의 상면이 제 1 간극을 통해 대향하고, 물체의 상면과의 사이에 액체를 유지하는 제 1 면과, 제 1 면의 중심에 대향하여 제 1 면의 외측에 배치되고, 물체의 상면이 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면과, 제 1 면의 중심에 대향하여 제 2 면의 외측에 배치되어, 유체를 공급하는 제 1 공급구와, 제 1 면과 제 2 면과의 사이에 배치되고, 제 2 면의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 제 2 면과 물체의 상면과의 사이의 간극을 통해 흡인하는 제 1 흡인구를 갖는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 제 1 또는 제 2 양태의 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과, 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 기판상의 액체를 통해 노광 광으로 기판을 노광하는 노광 장치에서 사용되는 액체 유지 방법으로서, 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 기판의 상면에 제 1 간극을 통해 대향하는 제 1 부재의 제 1 면과, 기판의 상면과의 사이에 액체를 유지하는 것과, 광로에 대해 제 1 면의 외측에 배치되고, 기판의 상면에 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 부재의 제 2면의 외측에 배치된 제 1 공급구로부터 유체를 공급하는 것과, 제 1 면과 제 2 면과의 사이에 배치된 제 1 흡인구로부터, 광로에 대해 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를 제 2 면을 흐르는 상기 유체와 기판의 상면과의 사이의 간극을 통해 흡인하는 것을 포함하는 액체 유지 방법이 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 제 4 양태의 액체 유지 방법에 의해 유지된 액체의 적어도 일부를 통해 기판을 노광하는 것과, 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 양태들에 따르면, 노광 불량의 발생을 억제할 수 있다. 또 본 발명의 양태들에 따르면, 불량 디바이스의 발생을 억제할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치의 일예를 도시하는 개략구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 6 은 제 2 부재의 주위의 상태의 일예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 10 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 노광 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 11 은 기판 스테이지의 일예를 도시하는 도면이다.
도 12 는 디바이스 제조 공정의 일예를 도시하는 플로우챠트이다.

이하, 본 발명의 실시형태들이 도면을 참조하여 기술될 것이지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 이하의 설명에서, XYZ 직교 좌표계가 설정될 것이고, 각부의 위치 관계는 XYZ 좌표계를 참조하여 기술될 것이다. 수평 평면 내의 소정의 방향은 X 축 방향으로 설정되고, 수평 평면 내의 X 축 방향에 직교하는 방향은 Y 축 방향으로 설정되며, X 축 방향 및 Y 축 방향 각각에 직교하는 방향은 Z 축 방향 (수직 방향) 으로서 설정된다. 또, X, Y 및 Z 축 주위의 회전 (경사) 방향들은 각각 θX, θY, 및 θZ 방향으로서 설정된다.

<제 1 실시형태>

제 1 실시형태가 설명될 것이다. 도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치 (EX) 의 일예를 도시하는 개략 구성도이다. 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 액체 (LQ) 를 통해 노광 광 (EL) 에 의해 기판 (P) 을 노광하는 액침 노광 장치이다. 본 실시형태에서, 액침 공간 (LS) 은 노광 광 (EL) 의 광로의 적어도 일부가 액체 (LQ) 로 채워지도록 형성된다. 액침 공간은 액체로 채워진 부분 (공간 또는 영역) 을 지칭한다. 기판 (P) 은 노광 광 (EL) 에 의해 액침 공간 (LS) 내의 액체 (LQ) 를 통해 노광된다. 본 실시형태에서, 물 (순수) 이 액체 (LQ) 로서 사용된다.

또, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 예를 들어 미국 특허 제 6897963 호 및 유럽 미심사 특허 출원 공개 제 1713113 호에 개시된 기판 스테이지 및 계측 스테이지를 포함하는 노광 장치이다.

도 1 에서, 노광 장치 (EX) 는 마스크 (M) 를 유지하여 이동가능한 마스크 스테이지 (1) 과, 기판 (P) 을 유지하여 이동가능한 기판 스테이지 (2) 와, 기판 (P) 을 유지하지 않고, 노광 광 (EL) 을 계측하는 계측 부재 및 계측기를 탑재하여 이동가능한 계측 스테이지 (3) 과, 마스크 스테이지 (1) 를 이동시키는 구동 시스템 (4) 과, 기판 스테이지 (2) 를 이동시키는 구동 시스템 (5) 과, 계측 스테이지 (3) 를 이동시키는 구동 시스템 (6) 과, 마스크 (M) 를 노광 광 (EL) 으로 조명하는 조명계 (IL) 와, 노광 광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴의 상을 기판 (P) 에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 광 (EL) 의 노광의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 물체의 상면이 제 1 간극을 통해 대향하고, 물체의 상면과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지하는 제 1 면 (31) 을 갖는 제 1 부재 (30) 와, 노광 광 (EL) 의 광로에 대해 제 1 면 (31) 의 외측에 배치되고, 물체의 상면이 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면 (61) 을 갖는 제 2 부재 (60) 와, 마스크 스테이지 (1), 기판 스테이지 (2), 및 계측 스테이지 (3) 의 위치를 계측하는 간섭계 시스템 (11) 과, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치 (8) 와, 제어 장치 (8) 에 접속되어, 노광에 관한 각종의 정보를 기억하는 기억 장치 (8R) 를 구비하고 있다. 기억 장치 (8R) 는 예를 들어 RAM 등과 같은 메모리들, 및 하드 디스크, CD-ROM 등과 같은 기억 매체를 포함한다. 기억 장치 (8R) 에는, 컴퓨터 시스템을 제어하는 운영 시스템 (OS) 이 설치되고, 노광 장치 (EX) 를 제어하기 위한 프로그램들이 저장된다.

마스크 (M) 는 기판 (P) 상으로 투영될 디바이스 패턴이 형성되는 레티클을 포함한다. 마스크 (M) 는 예를 들어 유리판 등의 투명판과, 그 투명판 상에 크롬 등의 차광 재료를 사용하여 형성된 패턴을 갖는 투과형 마스크를 포함한다. 또, 마스크 (M) 로서, 반사형 마스크도 사용될 수 있다.

기판 (P) 은 디바이스를 제조하기 위한 기판이다. 기판 (P) 은 예를 들어 반도체 웨이퍼 등과 같은 기재, 및 그 기재 상에 형성된 감광막을 포함한다. 감광막은 감광재 (포토레지스트) 의 막이다. 또, 기판 (P) 은 감광막에 더하여 다른 막을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기판 (P) 은 반사방지막, 또는 감광막을 보호하는 보호막 (톱 코트 막) 을 포함할 수도 있다.

또, 노광 장치 (EX) 는 적어도 투영 광학계 (PL) 를 지원하는 보디 (100) 가 제공된다. 또한, 노광 장치 (EX) 는 노광 광 (EL) 이 진행하는 공간 (102) 의 환경 (온도, 습도, 압력 및 클린도 중 적어도 하나) 을 조정하는 챔버 장치 (103) 가 제공된다. 챔버 장치 (103) 는 공간 (102) 을 형성하는 챔버 부재 (104) 및 공간 (102) 의 환경을 조정하는 환경 제어 장치들 (105) 를 갖는다. 공간 (102) 은 챔버 부재 (104) 가 형성하는 내부 공간이다. 보디 (100) 는 공간 (102) 에 배치된다.

공간 (102) 은 공간 (102A) 및 공간 (102B) 을 포함한다. 공간 (102A) 은 기판 (P) 이 처리되는 공간이다. 기판 스테이지 (2) 및 계측 스테이지 (3) 는 공간 (102A) 내에서 이동한다.

환경 제어 장치들 (105) 은 공간들 (102A 및 102B) 로 기체 (Ga) 를 공급하는 급기부 (105S) 를 갖고, 급기부 (105S) 는 공간들 (102A 및 102B) 의 환경을 조정하기 위해 공간들 (102A 및 102B) 로 기체 (Ga) 를 공급한다. 본 실시형태에서, 적어도 기판 스테이지 (2), 계측 스테이지 (3) 및 투영 광학계 (PL) 의 종단 광학 소자 (12) 는 공간 (102A) 에 배치된다. 본 실시형태에서, 환경 제어 장치 (105) 로부터 공간 (102) 으로 공급된 기체 (Ga) 는 공기이다.

조명계 (IL) 는 노광 광 (EL) 으로 소정의 조명 영역 (IR) 을 조사한다. 조명 영역 (IR) 은 조명계 (IL) 로부터 사출되는 노광 광 (EL) 으로 조사될 수 있는 위치를 포함한다. 조명계 (IL) 는 균일한 조도 분포를 갖는 노광 광 (EL) 으로 조명 영역 (IR) 에 배치된 마스크 (M) 의 적어도 일부를 조명한다. 조명계 (IL) 로부터 사출되는 노광 광 (EL) 으로서, 예를 들어, 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 nm) 등의 원자외광 (DUV 광), ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 nm), 및 F2 레이저광 (파장 157 nm) 등의 진공자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에서는, 노광 광 (EL) 으로서 자외광 (진공 자외광) 인 ArF 엑시머 레이저광을 사용한다.

마스크 스테이지 (1) 는 마스크 (M) 를 유지한 상태에서 조명 영역 (IR) 을 포함하는 베이스 부재 (9) 의 가이드면 (9G) 상에서 이동할 수 있다. 구동 시스템 (4) 은 마스크 스테이지 (1) 로 하여금 가이드면 (9G) 상에서 이동하게 하는 평면 모터를 포함한다. 평면 모터는 예를 들어 미국 특허 제 6452292 호의 명세서에 개시된 바와 같은, 마스크 스테이지 (1) 상에 배치된 가동 부재 및 베이스 부재 (9) 에 배치된 고정 부재를 갖는다. 본 실시형태에서, 마스크 스테이지 (1) 는 구동 시스템 (4) 의 작동에 의해 가이드면 (9G) 상에서 X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향들의 6 개의 방향들에서 이동할 수 있다.

투영 광학계 (PL) 은 노광 광 (EL) 으로 소정의 투영 영역 (PR) 을 조사한다. 투영 영역 (PR) 은 투영 광학계 (PL) 로부터 출사되는 노광 광 (EL) 으로 조사될 수 있는 위치를 포함한다. 투영 광학계 (PL) 는 소정의 투영 배율로 투영 영역 (PR) 에 배치된 기판 (P) 의 적어도 일부 상으로 마스크 (M) 의 패턴의 상을 투영한다. 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 는 예를 들어 1/4, 1/5, 1/8 등의 축소계의 투영 배율들을 갖는다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 등배계 및 확대계 중 어느 것일 수도 있다. 본 실시형태에서, 투영 광학계 (PL) 의 광축은 Z 축에 평행하다. 또, 투영 광학계 (PL) 는 반사 광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 및 반사 광학 소자 및 굴절 광학 소자 양자 모두를 포함하는 반사 굴절계 중 임의의 것일 수도 있다. 또, 투영 광학계 (PL) 는 도립상 및 정립상 중 임의의 것을 형성해도 된다.

기판 스테이지 (2) 는 투영 광학계 (PL) 로부터 사출되는 노광 광 (EL) 으로 조사될 수 있는 위치 (투영 영역 (PR)) 으로 이동할 수 있다. 기판 스테이지 (2) 는 기판 (P) 을 유지한 상태로 투영 영역 (PR) 을 포함하는 베이스 부재 (10) 의 가이드면 (10G) 상에서 이동할 수 있다. 계측 스테이지 (3) 는 투영 광학계 (PL) 로부터 사출되는 노광 광 (EL) 으로 조사될 수 있는 위치 (투영 영역 (PR)) 로 이동할 수 있다. 계측 스테이지 (3) 는 계측 부재를 유지한 상태로 투영 영역 (PR) 을 포함하는 베이스 부재 (10) 의 가이드면 (10G) 상에서 이동할 수 있다. 기판 스테이지 (2) 및 계측 스테이지 (3) 는 가이드면 (10G) 상에서 독립적으로 이동할 수 있다.

기판 스테이지 (2) 로 하여금 이동하게 하는 구동 시스템 (5) 은 기판 스테이지 (2) 로 하여금 가이드면 (10G) 상에서 이동하게 하는 평면 모터를 포함한다. 평면 모터는 예를 들어 미국 특허 제 6452292 호에 개시된 바와 같은, 기판 스테이지 (2) 상에 배치된 가동 부재 및 베이스 부재 (10) 에 배치된 고정 부재를 갖는다. 유사한 방식으로, 계측 스테이지 (3) 로 하여금 이동하게 하는 구동 시스템 (6) 은 평면 모터를 포함하고, 계측 스테이지 (3) 에 배치된 이동 부재 및 베이스 부재 (10) 에 배치된 고정 부재를 갖는다.

본 실시형태에서, 기판 스테이지 (2) 는, 예를 들어 미국 미심사 특허 출원 공개 제 2007/0177125 호 및 제 2008/0049209 호에 개시되어 있는 바와 같은, 기판 (P) 의 하면을 릴리스 가능하게 유지하는 제 1 유지부 (21) 와, 제 1 유지부 (21) 의 주위에 배치되고, 커버 부재 (T) 의 하면을 릴리스 가능하게 유지하는 제 2 유지부 (22) 를 갖는다. 커버 부재 (T) 는 제 1 유지부 (21) 에 유지된 기판 (P) 의 주위에 배치된다.

본 실시형태에서, 제 1 유지부 (21) 는 기판 (P) 을 유지한다. 제 2 유지부 (22) 는 커버 부재 (T) 를 유지한다. 본 실시형태에서, 제 1 유지부 (21) 에 의해 유지된 기판 (P) 의 상면 및 제 2 유지부 (22) 에 의해 유지된 커버 부재 (T) 의 상면은 실질적으로 동일 평면 내에 배치된다 (실질적으로 서로 동일면이다).

또, 커버 부재 (T) 는 기판 스테이지 (2) 와 일체적으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 제 2 유지부 (22) 는 생략된다.

간섭계 시스템 (11) 은 마스크 스테이지 (1) 의 위치를 계측하는 레이저 간섭계 유닛 (11A), 및 기판 스테이지 (2) 및 계측 스테이지 (3) 의 위치를 계측하는 레이저 간섭계 유닛 (11B) 를 포함한다. 레이저 간섭계 유닛 (11A) 은 마스크 스테이지 (1) 에 배치된 계측 미러를 사용하여 마스크 스테이지 (1) 의 위치를 계측할 수 있다. 레이저 간섭계 유닛 (11B) 은 기판 스테이지 (2) 에 배치된 계측 미러 및 계측 스테이지 (3) 에 배치된 다른 계측 미러를 사용하여 기판 스테이지 (2) 및 계측 스테이지 (3) 의 각 위치를 계측할 수 있다.

기판 (P) 의 노광 처리가 실행될 때, 또는 소정의 계측 처리가 실행될 때, 제어 장치 (8) 는, 간섭계 시스템 (11) 의 계측 결과들에 기초하여, 구동 시스템들 (4, 5, 및 6) 로 하여금 동작하게 하고, 마스크 스테이지 (1) (마스크 (M)), 기판 스테이지 (2) (기판 (P)), 및 계측 스테이지 (3) (계측 부재 (C)) 의 위치 제어를 실행한다.

제 1 부재 (30) 는 노광 광 (EL) 의 광로의 적어도 일부가 액체 (LQ) 로 채워지도록 액침 공간 (LS) 을 형성할 수 있다. 제 1 부재 (30) 는 투영 광학계 (PL) 의 복수의 광학 소자 중, 투영 광학계 (PL) 의 상면에 가장 가까운 종단 광학 소자 (12) 의 근방에 배치된다. 본 실시형태에서, 제 1 부재 (30) 는 환상의 부재이고, 노광 광 (EL) 의 광로 주위에 배치된다. 본 실시형태에서는, 제 1 부재 (30) 는 적어도 일부가 종단 광학 소자 (12) 의 주위에 배치된다.

종단 광학 소자 (12) 는 투영 광학계 (PL) 의 상면을 향해 노광 광 (EL) 을 사출하는 사출면 (13) 을 갖는다. 본 실시형태에서, 액침 공간 (LS) 은 사출면 (13) 측에 형성된다. 액침 공간 (LS) 은 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 형성된다. 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 은 -Z 방향으로 진행한다. 사출면 (13) 은 노광 광 (EL) 의 진행 방향 (-Z 방향) 을 향한다. 본 실시형태에서, 사출면 (13) 은 X-Y 평면에 실질적으로 평행한 평면이다. 또, 사출면 (13) 은 X-Y 평면에 대해 경사질 수도 있고, 또는 곡면을 포함할 수도 있다.

제 1 부재 (30) 는 적어도 일부가 -Z 방향을 향하는 제 1 면 (31) 을 갖는다. 본 실시형태에서, 사출면 (13) 및 제 1 면 (31) 은 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 으로 조사될 수 있는 위치 (투영 영역 (PR)) 에 배치되는 물체와의 사이에 액체 (LQ) 를 유지한다. 액침 공간 (LS) 은 사출면 (13) 및 제 1 면 (31) 의 적어도 일부와 투영 영역 (PR) 에 배치되는 물체와의 사이에 유지된 액체 (LQ) 에 의해 형성된다. 액침 공간 (LS) 은 사출면 (13) 과 투영 영역 (PR) 에 배치되는 물체와의 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 형성된다. 제 1 부재 (30) 는 종단 광학 소자 (12) 와 물체와의 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 물체와의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다.

본 실시형태에서, 투영 영역 (PR) 에 배치될 수 있는 물체는 투영 광학계 (PL) 의 상면측 (종단 광학 소자 (12) 의 사출면 (13) 측) 으로 투영 영역 (PR) 에서 이동할 수 있는 물체를 포함한다. 물체는 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 부재 (30) 에 대해 이동할 수 있다. 물체는 사출면 (13) 및 제 1 면 (31) 중 적어도 어느 것과 대향할 수 있는 상면 (표면) 을 갖는다. 물체의 상면은 그 자신과 사출면 (13) 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성할 수 있다. 본 실시형태에서, 물체의 상면은 그 자신과 사출면 (13) 및 제 1 면 (31) 의 적어도 일부 사이에 액침 공간 (LS) 을 형성할 수 있다. 일방측의 사출면 (13) 및 제 1 면 (31) 와, 타방측의 물체의 상면 (표면) 과의 사이에 액체 (LQ) 가 유지되는 것에 의해, 종단 광학 소자 (12) 와 물체와의 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 액침 공간 (LS) 이 형성된다.

본 실시형태에서, 물체는 기판 스테이지 (2), 기판 스테이지 (2) 상에 유지된 기판 (P), 계측 스테이지 (3), 및 계측 스테이지 (3) 상에 유지된 계측 부재 중 적어도 하나를 포함한다. 예를 들어, 기판 스테이지 (2) (커버 부재 (T)) 의 상면 및 기판 스테이지 (2) 상에 유지된 기판 (P) 의 표면 (상면) 은 -Z 방향을 향하는 종단 광학 소자 (12) 의 사출면 (13) 과 대향할 수 있고, -Z 방향을 향하는 제 1 부재 (30) 의 제 1 면 (31) 과 대향할 수 있다. 물론, 투영 영역 (PR) 에 배치될 수 있는 물체는 기판 스테이지 (2), 기판 스테이지 (2) 상에 유지된 기판 (P), 계측 스테이지 (3), 및 계측 스테이지 (3) 상에 유지된 계측 부재 중 적어도 하나에 제한되지 않는다. 즉, 액침 공간 (LS) 은 2 이상의 물체들 위에 형성될 수도 있다.

또, 실시형태에서, 투영 영역 (PR) 에 배치될 수 있는 물체는 제 2 부재 (60) 의 적어도 일부와 대향할 수 있다. 물체는 제 2 부재 (60) 의 제 2 면 (61) 과 대향할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 제 1 부재 (30) 및 제 2 부재 (60) 는 일체적으로 제공된다.

본 실시형태에서는, 기판 (P) 에 노광 광 (EL) 이 조사되는 때에, 투영 영역 (PR) 을 포함하는 기판 (P) 의 표면의 일부의 영역이 액체 (LQ) 로 커버되도록 액침 공간 (LS) 이 형성된다. 기판 (P) 의 노광 시에 있어서, 제 1 부재 (30) 는 종단 광학 소자 (12) 와 기판 (P) 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 기판 (P) 과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다. 액체 (LQ) 의 계면 (메니스커스 또는 에지) (LG) 의 적어도 일부는, 제 1 부재 (30) 의 제 1 면 (31) 과 기판 (P) 의 표면과의 사이에 형성된다. 즉, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 국소 액침 방식을 채용한다.

본 실시형태에서, 보디 (100) 는 제 1 부재 (30) 및 제 2 부재 (60) 를 지지한다. 본 실시형태에서, 보디 (100) 는 지지 기구 (101) 를 통해 제 1 및 제 2 부재 (30 및 60) 를 지지한다. 본 실시형태에서, 지지 기구 (101) (보디 (100)) 의 위치는 실질적으로 고정되어 있다. 물체의 상면은 제 1 간극을 통해 제 1 부재 (30) 의 제 1 면 (31) 과 대향하고 제 2 간극을 통해 제 2 부재 (60) 의 제 2 면 (61) 과 대향한다.

도 2 는 본 실시형태에 따라 제 1 부재 (30) 및 제 2 부재 (60) 의 근방을 도시하는 도면이다. 또, 도 2 에서, 기판 (P) 은 투영 영역 (PR) (종단 광학 소자 (12), 제 1 부재 (30), 및 제 2 부재 (60) 와 대향하는 위치) 에 배치된다. 그러나, 상술된 바와 같이, 기판 스테이지 (2) (커버 부재 (T)), 계측 스테이지 (3) (계측 부재) 등이 그곳에 배치될 수 있다.

도 2 도시된 바와 같이, 제 1 부재 (30) 는 적어도 일부가 종단 광학 소자 (12) 의 사출면 (13) 과 대향하는 대향부 (30A) 와, 적어도 일부가 종단 광학 소자 (12) 의 주위에 배치되는 본체부 (30B) 를 포함한다. 대향부 (30A) 는 사출면 (13) 과 대향하는 위치에 구멍 (개구) (30K) 을 갖는다. 대향부 (30A) 는 적어도 일부가 사출면 (13) 과 간극을 통해 대향하는 상면을 갖는다.

제 1 부재 (30) 는 기판 (P) (물체) 와 대향할 수 있는 하면 (310) 을 갖는다. 개구 (30K) 는 대향부 (30A) 의 상면 및 하면 (310) 을 연결하도록 형성된다. 대향부 (30A) 의 상면은 개구 (30K) 의 상단의 주위에 배치되고, 그 하면 (310) 은 개구 (30K) 의 하단의 주위에 배치된다. 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 은 개구 (30K) 를 통해 기판 (P) 상에 조사될 수 있다.

본 실시형태에서, 대향부 (30A) 의 상면 및 하면 (310) 각각은 광로 (K) 의 주위에 배치된다. 본 실시형태에서, 대향부 (30A) 의 상면은 평탄하다. 본 실시형태에서, 하면 (310) 은 평탄하다. 하면 (310) 은 기판 (P) (물체) 과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 제 1 면 (31) 을 포함한다. 본 실시형태에서, 하면 (310) (제 1 면 (31)) 은 X-Y 평면에 실질적으로 평행한 평면이다. 또, 하면 (310) (제 1 면 (31)) 은 X-Y 평면에 대해 경사질 수도 있고, 곡면을 포함할 수도 있다.

또, 제 1 부재 (30) 는 액체 (LQ) 를 공급할 수 있는 공급구 (32) 및 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 회수구 (33) 를 갖는다. 공급구 (32) 는 예를 들어 기판 (P) 의 노광 동안 액체 (LQ) 를 공급한다. 회수구 (33) 는 예를 들어 기판 (P) 의 노광 동안 액체 (LQ) 를 회수한다. 또, 공급구 (32) 는 기판 (P) 의 노광 및/또는 비노광의 양자 모두 또는 어느 일방 동안 액체 (LQ) 를 공급할 수 있다. 또, 회수구 (33) 는 기판 (P) 의 노광 및/또는 비노광의 양자 모두 또는 어느 일방 동안 액체 (LQ) 를 회수할 수 있다.

공급구 (32) 는 광로 (K) 와 대향하도록 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 의 근방에 배치된다. 또, 공급구 (32) 는 사출면 (13) 과 개구 (30K) 와의 사이의 공간 및 종단 광학 소자 (12) 의 측면의 일방 또는 양방에 면하고 있으면 된다. 본 실시형태에서, 공급구 (32) 는 대향부 (30A) 의 상면과 사출면 (13) 과의 사이의 공간에 액체 (LQ) 를 공급한다. 공급구 (32) 로부터 공급된 액체 (LQ) 는 대향부 (30A) 의 상면과 사출면 (13) 과의 사이의 공간을 흐른 후, 개구 (30K) 를 통해 기판 (P) (물체) 상에 공급된다.

또, 공급구 (32) 가 하면 (310) 에 배치되어도 된다. 즉, 물체가 대향하도록 공급구 (32) 가 배치되어도 된다. 또, 공급구 (32) 에 더하여, 다른 액체 공급구가 하면 (310) 에 배치되어도 된다.

공급구 (32) 는 유로 (34) 를 통해, 액체 공급 장치 (34S) 와 접속되어 있다. 액체 공급 장치 (34S) 는 청정이고 온도 조정된 액체 (LQ) 를 송출할 수 있다. 유로 (34) 의 적어도 일부는 제 1 부재 (30) 의 내부에 형성되어 있다. 액체 공급 장치 (34S) 로부터 송출된 액체 (LQ) 는 유로 (34) 를 통해 공급구 (32) 에 공급된다. 적어도 기판 (P) 의 노광 동안, 공급구 (32) 는 액체 (LQ) 를 공급한다.

회수구 (33) 는 제 1 부재 (30) 의 하면 (310) 과 대향하는 물체 상의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수할 수 있다. 회수구 (33) 는 노광 광 (EL) 이 통과하는 개구 (30K) 의 주위의 적어도 일부에 배치된다. 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 는 하면 (310) 중, 물체와의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 제 1 면 (31) 의 주위의 적어도 일부에 배치된다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 하면 (310) 은 회수구 (33) 의 내측에 배치되고, 물체와의 사이에 액체 (LQ) 를 유지하여 액침 공간 (LS) 을 형성할 수 있는 제 1 면 (31) 과, 회수구 (33) 의 외측에 배치되는 면 (310S) 을 포함한다. 회수구 (33) 는 물체가 대향하도록 배치된다. 회수구 (33) 는 물체의 표면과 대향하는 제 1 부재 (30) 의 소정 위치에 배치되어 있다. 적어도 기판 (P) 의 노광에 있어서, 회수구 (33) 에 기판 (P) 이 대향한다. 기판 (P) 의 노광에 있어서, 회수구 (33) 는 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 회수한다.

회수구 (33) 는 유로 (35) 를 통해 유체 회수 장치 (35C) 와 접속되어 있다. 유체 회수 장치 (35C) 는 회수구 (33) 를 진공 시스템에 접속할 수 있고, 회수구 (33) 및 유로 (35) 를 통해 액체 (LQ) 를 흡인할 수 있다. 또, 유체 회수 장치 (35C) 는 회수구 (33) 및 유로 (35) 를 통해 기체를 흡인할 수 있다. 유로 (35) 의 적어도 일부는 제 1 부재 (30) 의 내부에 형성되어 있다. 회수구 (33) 로부터 회수 (흡인) 된 액체 (LQ) 및 기체의 일방 또는 양방은 유로 (35) 를 통해 유체 회수 장치 (35C) 에 회수 (흡인) 된다.

본 실시형태에 있어서, 제어 장치 (8) 는 공급구 (32) 로부터의 액체 (LQ) 의 공급 동작과 병행하여, 회수구 (33) 로부터 액체 (LQ) 의 회수 동작을 실행하는 것에 의해, 일방 측의 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 부재 (30) 와, 타방 측의 물체와의 사이에 액체 (LQ) 로 액침 공간 (LS) 을 형성할 수 있다.

또, 제 1 부재 (30) 로서, 예를 들면, 미국 미심사 특허 출원 공개 제 2007/0132976 호 및 유럽 미심사 특허 출원 공개 제 1768170 호에 개시되어 있는 바와 같은 액침 부재 (노즐 부재) 를 사용하는 것이 가능하다.

제 2 부재 (60) 는 기판 (P) (물체) 이 대향할 수 있는 제 2 면 (61) 을 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 면 (61) 은 광로 (K) 및 제 1 부재 (30) 의 주위에 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 면 (61) 은 평탄하고, XY 평면과 평행하다. 또, 제 2 면 (61) 이 XY 평면에 대해 경사져 있어도 되고, 곡면을 포함하여도 된다. 또, 본 실시형태에 있어서, 제 2 부재 (60) 의 제 2 면 (61) 에는 흡인구가 형성되어 있어도 된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 제 1 면 (31) 과 기판 (P) 의 상면 (물체의 상면) 과의 사이에 제 1 간극 (W1) 이 형성된다. 제 2 면 (61) 과 기판 (P) 의 상면 (물체의 상면) 사이에 제 2 간극 (W2) 이 형성된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 간극 (W2) 의 치수는 제 1 간극 (W1) 의 치수보다 작다.

본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 는 제 1 면 (31) 과 제 2 면 (61) 사이에 배치된다. 회수구 (33) 는 기판 (P) (물체) 이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 와 기판 (P) 의 상면 (물체의 상면) 사이의 제 3 간극 (W3) 의 치수는 제 2 간극 (W2) 의 치수보다 크다. 제 1 간극 (W1) 은 0.5 mm 내지 1.0 mm 이다. 제 2 간극 (W2) 은 0.3 mm 내지 0.4 mm 이다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 간극 (W1) 은 1.0 mm 이고, 제 2 간극 (W2) 은 0.3 mm 이다.

본 실시형태에 있어서, 제 1 간극 (W1) 의 치수와 제 3 간극 (W3) 의 치수는 실질적으로 동일하다. 또, 제 1 간극 (W1) 의 치수가 제 3 간극 (W3) 의 치수보다 커도 되고, 작아도 된다.

본 실시형태에 있어서, 제 2 부재 (60) 는 광로 (K) 에 대해 제 2 면 (61) 의 외측에 배치되고, 액체 (LB) 를 공급하는 공급구 (64) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 액체 (LB) 는 액체 (LQ) 와 동일한 물이다.

본 실시형태에 있어서, 공급구 (64) 로부터 공급되는 액체 (LB) 는 노광 광 (EL) 이 통과하는 액체 (LQ) 와는 상이하여도 된다. 예를 들어, 공급구 (64) 로부터 공급되는 액체 (LB) 는 노광 광 (EL) 이 통과하는 액체 (LQ) 보다 높은 점도를 가져도 된다. 예를 들면, 액체 (LQ) 가 물이고, 액체 (LB) 가 데칼린 (decalin) 이어도 된다. 또, 액체 (LB) 가 액체 (LQ) 와는 클린도가 상이한 물이어도 된다. 예를 들어, 액체 (LQ) 가 제 1 클린도를 갖는 물이고, 액체 (LB) 가 제 1 클린도보다 낮은 제 2 클린도를 갖는 물이어도 된다. 또, 액체 (LB) 가 액체 (LQ) 와는 온도가 상이한 물이어도 된다. 예를 들면, 액체 (LQ) 가 제 1 온도를 갖는 물이고, 액체 (LB) 가 제 1 온도보다 높은 제 2 온도를 갖는 물이어도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB) 는 광로 (K) 를 향하여 제 2 면 (61) 상을 흐른다. 본 실시형태에 있어서는, 공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB) 는 제 2 면 (61) 의 적어도 일부, 및 면 (310S) 의 적어도 일부에 접촉하면서 흐르고, 회수구 (33) 로부터 회수 (흡인) 된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 면 (61) 및 면 (310S) 에 액체 (LB) 의 막이 형성된다.

본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 는 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를 제 2 면 (61) 과 물체의 상면 사이의 간극을 통해 흡인 (배출) 한다.

본 실시형태에 있어서, 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간은 챔버 부재 (104) 에 의해 형성되는 공간 (102 (102A)) 이다. 회수구 (33) 는 환경 제어 장치 (105) 로부터 기체 (Ga) 의 적어도 일부르 제 2 간극 (W2) 을 통해 흡인한다.

회수구 (33) 는 공급구 (64)로부터 공급되고 제 2 면 (61) 을 흐르는 액체 (LB) 의 표면 (하면) 과 물체의 상면 사이의 제 4 간극 (W4) 을 통해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 를 흡인한다. 즉, 회수구 (33) 로부터 흡인되는 기체 (Ga) 는 제 2 면 (61) 상을 흐르는 액체 (LB) 와 물체 (기판 (P)) 의 상면 사이의 간극을 통과한다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB) 가, 대향하는 물체의 상면에 접촉하지 않고 제 2 면 (61) 을 흐르도록, 공급구 (64) 로부터 공급되는 액체 (LB) 의 단위 시간당의 액체 공급량과, 회수구 (33) 로부터 회수되는 단위 시간당의 기체 회수량의 적어도 일방이 설정된다. 즉, 제 2 면 (61) 을 흐르는 액체 (LB) 와 대향하는 물체의 상면 사이에 제 4 간극 (W4) 이 형성되도록, 공급구 (64) 로부터 공급되는 액체 (LB) 의 단위 시간당의 액체 공급량과, 회수구 (33) 로부터 회수되는 단위 시간당의 기체 회수량의 적어도 일방이 설정된다.

본 실시형태에 있어서, 액체 (LB) 의 표면과 물체의 상면 사이의 제 4 간극 (W4) 의 치수는 0.2 mm 이하이다. 예를 들어, 액체 (LB) 의 표면과 물체의 상면 사이의 간극 (W4) 의 치수는 0.1 mm 이상, 0.2 mm 이하이다.

본 실시형태에 있어서, 액체 (LB) 의 표면과 물체의 상면 사이의 제 4 간극 (W4) 의 치수는 제 1 간극 (W1) 및 제 2 간극 (W2) 의 치수들보다 작다.

또, 본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 와 물체의 상면 사이의 제 3 간극 (W3) 의 치수는 액체 (LB) 의 표면과 물체의 상면 사이의 제 4 간극 (W4) 의 치수보다 크다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 는 제 1 면 (31) 과 물체의 상면 사이에 공급된 액체 (LQ) 의 적어도 일부도 흡인할 수 있다. 예를 들어, 기판 (P) 의 노광에 있어서, 회수구 (33) 는 액체 (LQ) 와 기체 (Ga) 를 일제히 흡인할 수 있다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 유체 회수 장치 (35C) 는 유로 (35) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록, 회수구 (33) 를 통해 액체 (LQ) 를 흡인한다.

또, 본 실시형태에 있어서, 회수구 (33) 는 액체 (LB) 와 기체 (Ga) 를 일제히 흡인할 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 유체 회수 장치 (35C) 는 유로 (35) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록, 회수구 (33) 를 통해 액체 (LB) 를 흡인한다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 부재 (30) 및 제 2 부재 (60) 의 위치는 실질적으로 고정되어 있다. 그러나, 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 를 X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 의 6 개의 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 장치가 제공될 수도 있다.

다음에, 노광 장치 (EX) 를 사용하여 기판 (P) 을 노광하는 방법의 일예에 대해 설명한다. 기판 (P) 을 노광하기 위해, 제 1 유지부 (21) 에 유지된 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 로 액침 공간 (LS) 이 형성된다. 액침 공간 (LS) 을 형성하기 위해, 제어 장치 (8) 는 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 부재 (30) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 을 대향시킨 상태에서, 공급구 (32) 로부터 액체 (LQ) 를 공급함과 함께, 회수구 (33) 로부터 액체 (LQ) 를 회수한다. 본 실시형태에 있어서, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 계면 (LG) 은 예를 들어 회수구 (33) 보다 내측에 형성된다. 도 2 에 도시한 예에서는, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 계면 (LG) 은 예를 들어 제 1 면 (31) 의 외연과 기판 (P) 의 상면을 연결하도록 형성된다.

제어 장치 (8) 는 유체 회수 장치 (35C) 를 제어하여 유로 (35) 에 있어서 기체 (Ga) 의 유로가 유지되도록, 회수구 (33) 로부터 액체 (LQ) 를 흡인한다. 환언하면, 회수구 (33) 로부터 액체 (LQ) 와 기체 (Ga) 가 항상 일제히 회수 (흡인) 되도록, 유체 회수 장치 (35C) 가 제어된다. 또, 유로 (35) 에 있어서 기체 (Ga) 의 유로가 유지되면, 액체 (LQ) 는 항상 회수되지 않아도 되고, 예를 들어 단속적으로 회수되어도 된다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 적어도 액침 공간 (LS) 이 형성될 때, 공급구 (64) 로부터 액체 (LB) 가 공급된다. 본 실시형태에 있어서는, 적어도 회수구 (33) 로부터의 흡인 동작이 개시된 후에, 공급구 (64) 로부터의 액체 (LB) 의 공급이 개시된다.

공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB)는 회수구 (33) 로부터 흡인된다. 제어 장치 (8) 는 유체 회수 장치 (35C) 를 제어하여, 유로 (35) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록, 회수구 (33) 로부터 액체 (LB) 를 흡인한다. 환언하면, 회수구 (33) 로부터 액체 (LB) 와 기체 (Ga) 가 항상 일제히 회수 (흡인) 되도록, 유체 회수 장치 (35C) 가 제어된다.

종단 광학 소자 (12) 및 제 1 부재 (30) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (2)) 사이에 액체 (LQ) 로 액침 공간 (LS) 이 형성된 후, 제어 장치 (8) 는 기판 (P) 의 노광 처리를 개시한다.

본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 소정의 주사 방향으로 동기 이동시키면서, 마스크 (M) 의 패턴의 상을 기판 (P) 에 투영하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스텝퍼) 이다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 의 주사 방향 (동기 이동 방향) 을 Y 축 방향으로 하고, 마스크 (M) 의 주사 방향 (동기 이동 방향) 도 Y 축 방향으로 한다. 제어 장치 (8) 는 기판 (P) 을 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (PR) 에 대해 Y 축 방향으로 소정의 주사 속도로 이동시킴과 함께, 그 기판 (P) 의 Y 축 방향으로의 이동과 동기하여, 조명계 (IL) 의 조명 영역 (IR) 에 대해 마스크 (M) 를 Y 축 방향으로 소정의 주사 속도로 이동시키면서, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 상의 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 를 통해 기판 (P) 에 노광 광 (EL) 을 조사한다. 그것에 의해, 기판 (P) 이 액체 (LQ) 를 통해 노광 광 (EL) 으로 노광되고, 마스크 (M) 의 패턴의 상이 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 통해 기판 (P) 에 투영된다.

본 실시형태에 있어서는, 적어도 기판 (P) 의 노광 중에 있어서, 회수구 (33) 로부터 제 2 간극 (W2) 을 통해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 가 계속 흡인된다. 그것에 의해, 예를 들어 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 상태로 기판 (P) (물체) 이 이동하여도, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 가 제 1 면 (31) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이의 공간으로부터 외측으로 유출하지 않도록 제어된다.

본 실시형태에 있어서, 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부가, 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 을 통해, 제 2 부재 (60) 의 내측에 형성되어 있는 회수구 (33) 로부터 흡인되는 것에 의해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 압력과 내측의 공간의 압력 사이에 차이가 생긴다. 예를 들어, 제 2 부재 (60) 의 내측의 공간 (회수구 (33) 근방의 공간, 계면 (LG) 의 주위의 공간) 의 압력은 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 압력보다 낮아진다. 즉, 노광 광의 광로에 대해 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 의 내측의 공간의 압력은 노광 광의 광로에 대해 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 의 외측의 공간의 압력보다 낮아진다. 또, 회수구 (33) 가 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 을 통해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체를 흡인하는 것에 의해, 계면 (LG) 의 외측으로부터 계면 (LG) 을 향하는 기체의 흐름이 생성된다.

본 실시형태에 있어서, 제 2 간극 (W2) 의 치수는 제 1 간극 (W1) 의 치수보다 충분히 작다. 제 4 간극 (W4) 의 치수는 제 1, 제 2 간극 (W1, W2) 의 치수보다 충분히 작다. 이 때문에, 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 가 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 을 통해 회수구 (33) 로부터 흡인되는 것에 의해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간과 내측의 공간의 압력차가 증가한다. 즉, 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 과 액침 공간 (LS) 사이의 내측 공간의 압력과, 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 에 대해 내측 공간의 반대측의 외측 공간의 압력의 차가 증가한다.

이것에 의해, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 유출이 억제된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 의 적어도 일부를 제 2 간극 (W2) (제 4 간극 (W4)) 을 통해, 제 2 부재 (60) 의 내측의 공간에 배치된 회수구 (33) 로부터 회수하도록 했기 때문에, 액침 공간 (LS) 의 계면 (LG) 의 주위에 있어서, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 유출을 억제하는 압력차 및 기체의 흐름이 생성된다. 따라서, 노광 불량의 발생 및 불량 디바이스의 발생을 억제할 수 있다.

또, 예를 들어 액체 (LB) 를 흐르게 하는 것에 의해, 제 2 간극 (W2) 보다 작은 제 4 간극 (W4) 이 형성되기 때문에, 회수구 (33) 의 흡인 동작이 실행될 때 의 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간과 내측의 공간의 압력차를 액체 (LB) 를 흐르게 하지 않는 경우에 비해 크게 할 수 있고, 액침 공간 (LS) 의 계면 (LG) 의 주위에 있어서 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 유출이 억제된다.

<제 2 실시형태>

다음에, 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호가 주어지고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 3 은 본 실시형태에 관한 노광 장치 (EX) 의 일예를 도시한 도면이다. 본 실시형태에 있어서는, 공급구 (64) 로부터 기체 (Gb) 가 공급된다.

본 실시형태에 있어서, 공급구 (64) 로부터 공급되는 기체 (Gb) 의 점도는 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 의 점도보다 높다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간은 챔버 부재 (104) 에 의해 형성되는 공간 (102) 이다. 본 실시형태에 있어서, 공급구 (64) 는 환경 제어 장치 (105) 로부터 공급되는 기체 (Ga) 보다 높은 점도의 기체 (Gb) 를 공급한다. 본 실시형태에 있어서, 기체 (Ga) 는 공기이고, 기체 (Gb) 는 아르곤 가스이다.

공급구 (64) 로부터 공급된 기체 (Gb) 는 광로 (K) 를 향해 제 2 면 (61) 상을 흐른다. 공급구 (64) 로부터의 기체 (Gb) 는 제 2 면 (61) 을 따라 흐르고, 회수구 (33) 로부터 흡인된다. 또, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 의 적어도 일부도 제 2 간극 (W2) 을 통해 회수구 (33) 로부터 흡인된다. 회수구 (33) 로부터 흡인되는 기체 (Ga) 는 제 2 면 (61) 상을 흐르는 기체 (Gb) 와 물체 (기판 (P)) 의 상면 사이의 간극을 통과한다.

기체 (Gb) 는 제 2 면 (61) 에 있어서, 기체의 막 (층) 을 형성한다. 기체 (Gb) 는 기체 (Ga) 보다 점도가 높다. 이 때문에, 제 2 간극 (W2) 에 있어서, 기체 (Gb) 의 유속은 기체 (Ga) 의 유속보다 낮다. 이것에 의해, 기체 (Gb) 의 층의 표면 (하면) 과 물체의 상면의 사이에 기체 (Ga) 가 흐르는 간극이 형성된다. 기체 (Gb) 의 표면과 물체의 상면 사이의 간극을 충분히 작게 한 상태에서, 회수구 (33) 의 흡인 동작 (기체 (Ga) 의 흡인 동작) 이 실행되는 것에 의해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간과 내측의 공간과의 압력차가 증가될 수 있다.

<제 3 실시형태>

다음에, 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호가 주어지고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 4 는 제 3 실시형태에 관한 노광 장치 (EX) 의 일예를 도시한 도면이다. 도 4 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는 광로 (K) 에 대해 제 2 부재 (60) 의 외측에 배치되고, 제 2 간극 (W2) 에 기체 (Gb) 를 공급하는 공급구 (81) 를 갖는 공급 부재 (80) 을 구비하고 있다. 회수구 (33) 는 공급구 (81) 로부터 기체 (Gb) 를 흡인한다. 또, 회수구 (33) 가 기체 (Ga) 와 함께 기체 (Gb) 를 흡인해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 공급구 (81) 로부터 공급되는 기체 (Gb) 의 점도는 환경 제어 장치 (105) 로부터 공급되는 기체 (Ga) 보다 점도가 높다. 본 실시형태에 있어서, 기체 (Ga) 는 공기이고, 기체 (Gb) 는 아르곤 가스이다.

공급구 (81) 로부터 점도가 높은 기체 (Gb) 가 공급되고, 회수구 (33) 로부터 그 기체 (Gb) 의 적어도 일부가 제 2 간극 (W2) 을 통해 흡인되는 것에 의해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간과 내측의 공간의 압력차가 보다 커진다. 이것에 의해, 액체 (LQ) 의 유출이 제어된다.

또, 공급구 (81) 로부터 공급되는 기체 (Gb) 가 기체 (Ga) 이어도 되고, 기체 (Ga) 와 동일한 점도이어도 된다. 공급구 (81) 로부터 기체가 공급되는 것에 의해, 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간과 내측의 공간의 압력차가 증가될 수 있다.

또, 제 3 실시형태에서는, 공급구 (64) 로부터 액체 (LB) 가 공급되고 있지만, 공급구 (64) 로부터 기체 (Gb) 가 공급되어도 된다. 그 경우, 공급구 (64) 는 공급구 (81) 로부터 공급되는 기체 (Gb) 보다 높은 점도의 기체를 공급해도 된다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 공급구 (81) 가 공급 부재 (80) 에 형성되어 있지만, 공급구 (81) 를 제 2 부재 (60) 에 형성해도 된다.

또, 제 1 내지 제 3 실시형태에 있어서, 예를 들어 도 5 에 도시한 바와 같이, 회수구 (33) 와 제 2 면 (61) 사이에, 공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB) (또는 기체 (Gb)) 를 회수하는 흡인구 (36) 이 형성되어도 된다. 공급구 (64) 로부터 공급된 유체 (액체 (LB) 및 기체 (Gb) 의 일방 또는 양방) 은 회수구 (33) 와 제 2 면 (61) 사이에 배치된 흡인구 (36) 로부터 회수된다.

또, 도 5 에 도시된 바와 같이 흡인구 (36) 를 형성하는 경우, 회수구 (33) 에 다공 부재 (37) 가 배치되어도 된다. 즉, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 가 다공 부재 (37) 의 구멍을 통해 회수되어도 된다. 또, 다공 부재 (37) 가 복수의 구멍 (개구들 또는 포어들) 을 포함하는 플레이트상의 부재이어도 된다. 또, 다공 부재 (37) 가 망목상으로 다수의 작은 구멍이 형성된 메쉬 필터 (mesh filter) 이어도 된다. 물론, 흡인구 (36) 를 형성한 경우에도, 회수구 (33) 에 다공 부재 (37) 가 배치되지 않아도 된다.

또, 액침 공간 (LS) 이 형성되어 있는 경우에 항상 액체 (LB) 가 공급되지는 않아도 된다. 예를 들어, 제 1 부재 (30) 와 대향하는 물체 (기판 (P) 등) 가 액침 공간 (LS) 으로부터의 액체 (LQ) 의 누설을 야기하지 않는 조건에서 물체가 이동하는 경우 (예를 들면, 기판 (P) 의 주사 속도보다 늦은 속도로 물체가 이동하는 경우) 에는, 액체 (LB) 가 흐르지 않아도 된다.

또, 노광 광의 광로의 주위 (액침 공간 (LS) 의 주위) 의 전체 방향으로부터 액체 (LB) 를 흐르게 하지 않아도 된다. 즉, 노광 광의 광로의 주위 (액침 공간 (LS) 의 주위) 의 일부의 방향으로부터만, 액체 (LB) 를 노광 광의 광로를 향해 흐르도록 해도 된다. 예를 들어, 액침 공간 (LS) 으로부터 액체 (LQ) 의 누설이 발생하기 쉬운, 노광 광의 광로의 주위 (액침 공간 (LS) 의 주위) 의 일부의 방향으로부터만, 액체 (LB) 를 노광 광의 광로를 향해 흐르도록 하여도 된다. 예를 들어, 노광 광의 광로의 주위 (액침 공간 (LS) 의 주이) 에 복수의 공급구 (64) 가 형성되어 있고, 제 1 부재 (30) 와 대향하는 물체 (기판 (P) 등) 가 제 1 방향으로 이동하는 경우에는, 그 진행 방향에 위치하는 일부의 공급구 (64) 로부터만 액체 (LB) 를 공급하고, 그 물체가 제 2 방향으로 이동하는 경우에는, 그의 진행 방향에 위치하는 다른 일부의 공급구 (64) 로부터만 액체 (LB) 를 공급해도 된다.

또, 상술한 실시형태에 있어서, 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 는 떨어져 있어도 된다. 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 가 떨어져 있는 경우에는, 제 1 부재 (30) 가 지지 기구 (101) 와는 상이한 부재로 지지되어도 된다. 예를 들어 제 1 부재 (30) 가 지지 기구 (101)와는 상이한 지지 부재를 통해, 보디 (100) 에 지지되어도 되고, 투영 광학계 (PL) 의 적어도 하나의 광학 소자를 지지하는 지지 부재로 지지되어도 된다. 또, 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 가 떨어져 있는 경우에는, 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 의 적어도 일방은 X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 의 6 개의 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동가능한 구동 장치가 제공되고, 그 구동 장치를 사용하여 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 를 상대적으로 이동시켜도 된다.

또, 제 1 부재 (30) 의 일부만이 제 2 부재 (60) 와 접촉할 수도 있고, 또는 제 1 부재 (30) 와 제 2 부재 (60) 는 연결 부재에 의해 서로 연결될 수도 있다.

도 6 은 공급구 (64) 로부터 액체 (LB) 가 공급되는 경우, 액체 (LB) 의 거동의 시뮬레이션 결과의 일예를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 6 (A) 는 공급구 (64) 로부터 액체 (LB) 가 공급되기 전의 상태를 나타낸다. 도 6 (B) 는 공급구 (64) 로부터의 액체 (LB) 의 공급이 개시된 직후의 상태를 나타낸다. 도 6 (C) 는 공급구 (64) 로부터의 액체 (LB) 의 공급이 개시되고 나서부터 소정 시간 경과 후의 상태를 나타낸다.

또, 그 시뮬레이션 조건은 이하와 같다.

제 2 면 (61) 과 그것에 대향하는 면과의 간극 (W2): 0.3 mm

제 2 면 (61) 의 Y 축 방향 (투영 광학계 (PL) 의 광축에 대한 방사 방향) 의 치수 (W5): 2.0 mm

공급구 (64) 의 Y 축 방향 (투영 광학계 (PL) 의 광축에 대한 방사 방향) 의 치수 (직경) (W6): 0.5 mm

공급구 (64) 로부터의 액체 (LB) 의 주입량: 매분 10 리터

제 2 면 (61) 과 그것에 대향하는 면과의 갭에 흐르는 기체 (Ga) 의 양: 매분 200 리터

도 6 (B) 및 도 6 (C) 에 도시한 바와 같이, 공급구 (64) 로부터 공급된 액체 (LB) 가 제 2 면 (61) 을 따라 회수구 (33) (또는 흡인구 (36)) 를 향하여 (+Y 방향을 향하여) 흐르고, 제 2 면 (61) 을 따라 흐르는 액체 (LB) 의 아래에 W2 보다 작은 간극이 형성될 수 있는 것이 확인된다.

그래서, 액체 (LB) 가 공급되고 있는 상태에서, 추가로 회수구 (33) 로부터 제 2 부재 (60) 의 외측의 공간의 기체 (Ga) 를 회수하는 것에 의해, 제 2 부재 (60)의 내측의 공간과 외측의 공간의 압력 차가 추가로 증가한다. 이것에 의해, 액침 공간 (LS) 의 액체 (LQ) 의 유출이 억제된다.

<제 4 실시형태>

다음에, 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호가 주어지고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 7 은 본 실시형태에 관한 액침 부재 (500) 의 일예를 나타내는 측면도, 도 8 은 액침 부재 (500) 를 하측 (-Z 측) 으로부터 본 도면이다.

액침 부재 (500) 는 종단 광학 소자 (12) 의 주위의 적어도 일부에 배치되는 제 1 액침 부재 (121) 와, 사출면 (13) 으로부터 사출되는 노광 광 (EL) 의 광로 (K) (종단 광학 소자 (12) 의 광축) 에 대해 제 1 액침 부재 (121) 의 외측에 배치되는 제 2 액침 부재 (122) 를 구비한다. 제 1 액침 부재 (121) 는 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS1) 을 형성한다. 제 2 액침 부재 (122) 는 액침 공간 (LS1) 으로부터 떨어져, 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS2) 을 형성할 수 있다. 액침 공간 (LS1) 은 제 1 액침 부재 (121) 의 하방의 제 1 공간 (SP1) 의 적어도 일부에 형성된다. 액침 공간 (LS2) 은 제 2 액침 부재 (122) 의 하방의 제 2 공간 (SP2) 의 적어도 일부에 형성된다.

종단 광학 소자 (12), 제 1 액침 부재 (121), 및 제 2 액침 부재 (122) 는 챔버 장치 (103) 의 공간 (102 (102A)) 에 배치된다. 공간 (102) 에는, 환경 제어 장치 (105) 의 급기부 (105S) 로부터 기체 (Ga) 가 공급된다.

제 1 액침 부재 (121) 는 하면 (123) 을 갖는다. 제 2 액침 부재 (122) 는 하면 (124) 을 갖는다. 하면 (123) 및 하면 (124) 은 종단 광학 소자 (12) 의 하방에서 이동가능한 물체가 대향할 수 있다. 종단 광학 소자 (12) 의 하방에서 이동가능한 물체는 사출면 (13) 과 대향할 수 있다.

그 물체는 투영 영역 (PR) 에 배치될 수 있다. 그 물체는 투영 영역 (PR) 을 포함하는 XY 평면 내를 이동할 수 있다. 그 물체는 제 1 액침 부재 (121) 의 하방에서 이동할 수 있다. 그 물체는 제 2 액침 부재 (122) 의 하방에서 이동할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 그 물체는 기판 스테이지 (2), 기판 스테이지 (2) 에 유지된 기판 (P), 및 계측 스테이지 (3) 의 적어도 하나를 포함한다.

이하의 설명에 있어서는, 종단 광학 소자 (12) 의 하방에서 이동가능한 물체가 기판 (P) 인 것으로 한다. 또, 상술한 바와 같이, 종단 광학 소자 (12) 의 하방에서 이동가능한 물체는 기판 스테이지 (2) 및 계측 스테이지 (3) 의 적어도 일방이어도 되고, 기판 (P), 기판 스테이지 (2), 및 계측 스테이지 (3) 와는 다른 물체이어도 된다.

제 1 액침 부재 (121) 는 사출면 (13) 측의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS1) 을 형성한다. 액침 공간 (LS1) 은 사출면 (13) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 형성된다.

제 1 액침 부재 (121) 는 사출면 (13) 측의 광로 (K) 를 포함하는 광로 공간 (SPK), 및 하면 (123) 측의 제 1 공간 (SP1) 의 적어도 일부에, 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS1) 을 형성한다. 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 액침 부재 (121) 는 기판 (P) (물체) 과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다. 액침 공간 (LS1) 은 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 액침 부재 (121) 와 기판 (P) 사이에 유지되는 액체 (LQ) 에 의해 형성된다. 일방측의 사출면 (13) 및 하면 (123) 과, 타방측의 기판 (P) (물체) 의 상면 사이에 액체 (LQ) 가 유지되는 것에 의해, 종단 광학 소자 (12) 와 기판 (P) 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 액침 공간 (LS1) 이 형성된다.

기판 (P) 의 노광에 있어서는, 기판 (P) 에 조사되는 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 액침 공간 (LS1) 이 형성된다. 기판 (P) 에 노광 광 (EL) 이 조사되고 있을 때, 투영 영역 (PR) 을 포함하는 기판 (P) 의 표면의 일부의 영역만이 액체 (LQ) 로 커버되도록 액침 공간 (LS1) 이 형성된다.

본 실시형태에 있어서, 액침 공간 (LS1) 의 액체 (LQ) 의 계면 (메니스커스 또는 에지) (LG1) 의 적어도 일부는 하면 (123) 과 기판 (P) 의 상면 사이에 형성된다. 즉, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 국소 액침 방식을 채용한다. 액침 공간 (LS1) 의 외측 (계면 (LG1) 의 외측) 은 기체 공간이다.

본 실시형태에 있어서, 제 1 액침 부재 (121) 는 환상의 부재이다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 액침 부재 (121) 의 일부는 종단 광학 소자 (12) 의 주위에 배치된다. 또, 제 1 액침 부재 (121) 의 일부는 종단 광학 소자 (12) 와 기판 (P) 사이의 노광 광 (EL) 의 광로 (K) 의 주위에 배치된다.

또, 제 1 액침 부재 (121) 는 환상의 부재가 아니어도 된다. 예를 들어, 제 1 액침 부재 (121) 가 종단 광학 소자 (12) 및 광로 (K) 의 주위의 일부에 배치되어 있어도 된다. 또, 제 1 액침 부재 (121) 가 종단 광학 소자 (12) 의 주위의 적어도 일부에 배치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 제 1 액침 부재 (121) 가 사출면 (13) 과 기판 (P) 사이의 광로 (K) 의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 종단 광학 소자 (12) 의 주위에 배치되어 있지 않아도 된다. 또, 제 1 액침 부재 (121) 가 사출면 (13) 과 기판 (P) 사이의 광로 (K) 의 주위의 적어도 일부에 배치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 제 1 액침 부재 (121) 가 종단 광학 소자 (12) 의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 사출면 (13) 과 물체 사이의 광로 (K) 의 주위에 배치되어 있지 않아도 된다.

제 1 액침 부재 (121) 는 액침 공간 (LS1) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (131) 와, 액침 공간 (LS1) 의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수하는 회수구 (132) 를 구비하고 있다.

공급구 (131) 는 광로 공간 (SPK) (광로 (K)) 에 면하도록 배치된다. 공급구 (131) 는 제 1 액침 부재 (121) 의 내부에 형성된 공급 유로 (133) 를 통해, 액체 (LQ) 를 공급할 수 있는 액체 공급 장치 (134) 와 접속된다. 공급구 (131) 는 액체 공급 장치 (134) 로부터의 액체 (LQ) 를 사출면 (13) 측의 광로 공간 (SPK) (광로 (K)) 에 공급한다.

제 1 액침 부재 (121) 는 사출면 (13) 이 면하는 구멍 (개구) (120) 을 갖는다. 사출면 (13) 으로부터 사출된 노광 광 (EL) 은 개구 (120) 를 통과하여 기판 (P) 에 조사가능하다. 공급구 (131) 로부터 광로 공간 (SPK) 에 공급된 액체 (LQ) 의 적어도 일부는 개구 (120) 를 통해 개구 (120) 상 (물체상) 에 공급된다. 또, 공급구 (131) 로부터 광로 공간 (SPK) 에 공급된 액체 (LQ) 의 적어도 일부는 개구 (120) 를 통해 제 1 공간 (SP1) 에 공급된다. 본 실시형태에 있어서는, 개구 (120) 로부터 제 1 액침 부재 (121) 의 하방의 제 1 공간 (SP1) 에 액체 (LQ) 가 공급된다.

회수구 (132) 는 제 1 공간 (SP1) 에 면하도록 배치된다. 기판 (P) (물체) 은 회수구 (132) 와 대향할 수 있다. 회수구 (132) 는 제 1 액침 부재 (121) 의 내부에 형성된 회수 유로 (135) 를 통해 액체 (LQ) 를 회수 (흡인) 할 수 있는 액체 회수 장치 (136) 와 접속된다. 회수구 (132) 는 제 1 액침 부재 (121) 와 기판 (P) 사이의 제 1 공간 (SP1) 의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수 (흡인) 할 수 있다. 회수구 (132) 로부터 회수 유로 (135) 에 유입한 액체 (LQ) 는 액체 회수 장치 (136) 에 회수된다. 액체 회수 장치 (136) 는 회수구 (132) 를 진공 시스템 (BS) 에 접속할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 제 1 액침 부재 (121) 는 다공 부재 (137) 를 구비한다. 다공 부재 (137) 는 액체 (LQ) 가 유통할 수 있는 복수의 구멍 (개구 또는 포어) 을 갖는다. 다공 부재 (137) 는 예를 들어 메쉬 필터를 포함한다. 메쉬 필터는 망목상으로 다수의 작은 구멍이 형성된 다공 부재이다.

본 실시형태에 있어서, 다공 부재 (137) 는 플레이트상의 부재이다. 다공 부재 (137) 는 기판 (P) 이 대향할 수 있는 하면 (137B) 과, 제 1 액침 부재 (121) 에 형성된 회수 유로 (135) 에 면하는 상면과, 상면과 하면 (137B) 을 연결하도록 형성된 복수의 구멍을 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 회수구 (132) 는 다공 부재 (137) 의 구멍을 포함한다. 다공 부재 (137) 의 구멍 (회수구 (132)) 을 통해 회수된 액체 (LQ) 는 회수 유로 (135) 를 흐른다.

본 실시형태에 있어서는, 다공 부재 (137) (회수구 (132)) 로부터 제 1 공간 (SP1) 의 액체 (LQ) 및 기체의 양방이 회수 (흡인) 된다. 또, 다공 부재 (137) 를 통해 실질적으로 액체 (LQ) 만이 회수되고, 기체의 회수가 제한되어도 된다. 또, 다공 부재 (137) 를 형성하지 않아도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (131) 로부터의 액체 (LQ) 의 공급과 병행하여, 회수구 (132) 로부터의 액체 (LQ) 의 회수가 행해지는 것에 의해, 일방측의 종단 광학 소자 (12) 및 제 1 액침 부재 (121) 와, 타방측의 기판 (P) 사이에 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS1) 이 형성된다. 액침 공간 (LS1) 은 공급구 (131) 로부터 공급된 액체 (LQ) 에 의해 형성된다.

하면 (123) 은 개구 (120) 의 주위에 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 하면 (123) 의 적어도 일부는 XY 평면과 거의 평행이다. 또, 하면 (123) 의 적어도 일부가 XY 평면에 대해 경사져 있어도 되고, 곡면을 포함하여도 된다.

하면 (123) 은 개구 (120) 의 주위에 배치되고, 액체 (LQ) 를 회수할 수 없는 하면 (123B) 와, 하면 (123B) 의 주위에 배치되고 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 다공 부재 (137) 의 하면 (137B) 을 포함한다. 액체 (LQ) 는 하면 (123B) 를 통과할 수 없다. 하면 (123B) 은 기판 (P) 과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 하면 (137B) 은 하면 (123) 의 주연부에 배치된다. 하면 (123) (기판 (P) 의 상면) 과 평행한 XY 평면내에 있어서, 하면 (137B) 은 환상이다. 액체 (LQ) 를 회수할 수 없는 하면 (123B) 는 하면 (137B) 의 내측에 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 계면 (LG1) 은 하면 (137B) 과 기판 (P) 의 상면 사이에 배치된다.

또, 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 하면 (137B) (회수구 (132)) 는 광로 (K) (개구 (120)) 의 주위에 복수 배치되어도 된다.

제 2 액침 부재 (122) 는 제 1 액침 부재 (121) 와는 상이한 부재이다. 제 2 액침 부재 (122) 는 제 1 액침 부재 (121) 로부터 떨어져 있다. 제 2 액침 부재 (122) 는 제 1 액침 부재 (121) 의 주위의 일부에 배치된다.

제 2 액침 부재 (122) 는 제 2 액침 부재 (122) 의 하방의 제 2 공간 (SP2) 의 적어도 일부에 액체 (LQ) 의 액침 공간 (LS2) 을 형성할 수 있다. 제 2 공간 (SP2) 은 하면 (124) 측의 공간이다. 액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 과 떨어져 형성된다. 액침 공간 (LS2) 은 하면 (124) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이에 형성된다. 제 2 액침 부재 (122) 는 기판 (P) (물체) 과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다. 액침 공간 (LS2) 은 제 2 액침 부재 (122) 와 기판 (P) 사이에 유지되는 액체 (LQ) 에 의해 형성된다. 일방측의 하면 (124) 과 타방측의 기판 (P) (물체) 의 상면 사이에 액체 (LQ) 가 유지되는 것에 의해, 액침 공간 (LS2) 가 형성된다.

본 실시형태에 있어서, 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 의 계면 (메니스커스 또는 에지) (LG2) 의 적어도 일부는 하면 (124) 과 기판 (P) 의 상면 사이에 형성된다. 액침 공간 (LS2) 의 외측 (계면 (LG2) 의 외측) 은 기체 공간이다.

액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 보다 작다. 액침 공간의 스케일은 액침 공간을 형성하는 액체의 체적을 포함한다. 또, 액침 공간의 스케일은 액침 공간을 형성하는 액체의 중량을 포함한다. 또, 액침 공간의 스케일은 예를 들어 기판 (P) 의 표면 (상면) 과 평행한 면 내 (XY 평면 내) 에 있어서의 액침 공간의 면적을 포함한다. 또, 액침 공간의 스케일은 예를 들어 기판 (P) 의 표면 (상면) 과 평행한 면 내 (XY 평면 내) 에 있어서의 소정 방향 (예를 들어, X 축 방향, 또는 Y 축 방향) 에 관한 액침 공간의 치수를 포함한다.

즉, 기판 (P) 의 표면 (상면) 과 평행한 면 내 (XY 평면 내) 에 있어서, 액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 보다 작다. 액침 공간 (LS2) 을 형성하는 액체 (LQ) 의 체적 (중량) 은 액침 공간 (LS1) 을 형성하는 액체 (LQ) 의 체적 (중량) 보다 작다. XY 평면 내에 있어서의 액침 공간 (LS2) 의 치수는 액침 공간 (LS1) 의 치수보다 작다.

액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 보다 작기 때문에, 액침 공간 (LS1, LS2) 이 형성되어 있는 상태에서 기판 (P) (물체) 를 이동시킨 경우에 있어서, 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 의 일부가 액침 공간 (LS2) 으로부터 떨어져 제 2 공간 (SP2) 의 외측으로 이동 (유출) 하는 것이 억제된다. 환언하면, 액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 보다 작기 때문에, 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 의 일부가 제 2 공간 (SP2) 으로부터 유출하는 것이 액침 공간 (LS1) 의 액체 (LQ) 의 일부가 제 1 공간 (SP1) 으로부터 유출하는 것보다 억제된다.

본 실시형태에 있어서, 제 2 액침 부재 (122) 는 제 1 액침 부재 (121) 의 주위의 공간에 있어서 2 개 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 액침 부재 (122) 는 X 축 방향에 관하여, 제 1 액침 부재 (121) 의 일측 (+X 측) 및 타측 (-X 측) 에 배치된다. 액침 공간 (LS2) 은 X 축 방향에 관하여, 액침 공간 (LS1) 의 일측 (+X 측) 및 타측 (-X 측) 에 형성된다.

또, 제 2 액침 부재 (122) 는 제 1 액침 부재 (121) 의 일측 (+X 측) 만에 배치되어도 되고, 타측 (-X 측) 만에 배치되어도 된다. 액침 공간 (LS2) 은 액침 공간 (LS1) 의 일측 (+X 측) 만에 배치되어도 되고, 타측 (-X 측) 만에 배치되어도 된다.

본 실시형태에 있어서, 하면 (124) 의 적어도 일부는 XY 평면과 거의 평행이다. 또, 하면 (124) 의 적어도 일부가 XY 평면에 대해 경사져 있어도 되고, 곡면을 포함해도 된다.

본 실시형태에 있어서, Z 축 방향에 관한 하면 (123) 의 위치 (높이) 와 하면 (124) 의 위치 (높이) 는 실질적으로 같다. 즉, 하면 (123) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리와, 하면 (124) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리는 실질적으로 같다.

또, 하면 (124) 이 하면 (123) 보다 낮은 위치에 배치되어도 된다. 즉, 하면 (124) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리가 하면 (123) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리보다 작아도 된다. 또, 하면 (124) 이 하면 (123) 보다 높은 위치에 배치되어도 된다. 즉, 하면 (124) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리가 하면 (123) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 거리보다 커도 된다.

도 9 는 제 2 액침 부재 (122) 의 일예를 나타내는 단면도이다. 도 10 은 도 9 의 일부를 확대한 도면이다.

제 2 액침 부재 (122) 는 기판 (P) (물체) 의 상면이 제 1 간극을 통해 대향하고, 기판 (P) (물체) 의 상면과의 사이에 액체 (LQ) 를 유지하는 제 1 면 (124A) 과, 제 1 면 (124A) 의 중심에 대해 제 1 면 (124A) 의 외측에 배치되고, 기판 (P) (물체) 의 상면이 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면 (124B) 과, 제 1 면 (124A) 의 중심에 대해 제 2 면 (124B) 의 외측에 배치되고, 유체를 공급하는 공급구 (164) 와, 제 1 면 (124A) 과 제 2 면 (124B) 사이에 배치되고, 제 2 면 (124B) 의 외측의 공간 (102 (102A)) 의 기체 (Ga) 의 적어도 일부를 제 2면 (124B) 과 기판 (P) (물체) 의 상면과의 사이의 간극을 통해 흡인하는 흡인구 (회수구) (142) 를 갖는다.

제 2 액침 부재 (122) 는 액침 공간 (LS2) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (141) 를 구비하고 있다. 공급구 (141) 는 하면 (124) (제 1 면 (124A)) 의 적어도 일부에 배치된다. 공급구 (141) 는 제 1 면 (124A) 의 중심에 배치되어 있다. 공급구 (141) 의 주위에 제 1 면 (124A) 이 배치된다.

회수구 (흡인구) (142) 는 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수한다.

회수구 (142) 는 환경 제어 장치 (105) 로부터의 기체 (Ga) 와 함께, 액체 (LQ) 를 흡인한다. 회수구 (142) 는 공급구 (141) 를 둘러싸도록 배치된다. 본 실시형태에 있어서, XY 평면내에서의 회수구 (142) 의 형상은 환상이다. 또, 회수구 (142) 는 공급구 (141) 의 주위에 복수 배치되어도 된다. 즉, 복수의 회수구 (142) 가 공급구 (141) 의 주위에 있어서 이산적으로 배치되어도 된다.

공급구 (141) 는 제 2 액침 부재 (122) 의 하방의 제 2 공간 (SP2) 에 면하도록 배치된다. 기판 (P) (물체) 는 공급구 (141) 와 대향할 수 있다. 공급구 (141) 는 제 2 공간 (SP2) 에 액체 (LQ) 를 공급할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 회수구 (142) 는 제 2 액침 부재 (122) 의 하방의 제 2 공간 (SP2) 에 면하도록 배치된다. 기판 (P) (물체) 는 회수구 (142) 와 대향할 수 있다. 회수구 (142) 는 제 1 면 (124A) 의 적어도 일부에 배치된다. 회수구 (142) 는 제 2 공간 (SP2) 의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수할 수 있다. 회수구 (142) 는 제 2 공간 (SP2) 의 기체를 회수할 수 있다. 본 실시형태에서, 회수구 (142) 는 액체 (LQ) 를 기체 (Ga) 와 함께 회수한다. 제 2 공간 (SP2) 의 유체 (액체 (LQ) 및/또는 기체의 일방 또는 양방) 의 적어도 일부는 회수구 (142) 로부터 회수된다.

공급구 (141) 는 제 2 액침 부재 (122) 의 내부에 형성된 공급 유로 (143) 를 통해 액체 (LQ) 를 공급할 수 있는 액체 공급 장치 (144) 와 접속된다. 공급구 (141) 는 액체 공급 장치 (144) 로부터의 액체 (LQ) 를 제 2 공간 (SP2) 에 공급한다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 일측의 제 2 액침 부재 (122) 및 타측의 제 2 액침 부재 (122) 각각에 액체 공급 장치 (144) 가 접속된다.

회수구 (142) 는 제 2 액침 부재 (122) 의 내부에 형성된 회수 유로 (145) 를 통해, 액체 (LQ) (기체) 를 회수 (흡인) 할 수 있는 유체 회수 장치 (146) 와 접속된다. 회수구 (142) 는 제 2 액침 부재 (122) 와 기판 (P) 사이의 제 2 공간 (SP2) 의 액체 (LQ) 의 적어도 일부를 회수 (흡인) 할 수 있다. 제 2 액침 부재 (122) 의 하방의 제 2 공간 (SP2) 으로부터 회수된 액체 (LQ) 는 회수 유로 (145) 를 흐른다. 회수구 (142) 로부터 회수 유로 (145) 로 유입한 액체 (LQ) 는 유체 회수 장치 (146) 로 회수된다. 유체 회수 장치 (146) 는 회수구 (142) 를 진공 시스템 (BS) 에 접속할 수 있다.

유체 회수 장치 (146) 는 회수 유로 (145) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록 액체 (LQ) 를 흡인한다.

도 7 에 있어서, 본 실시형태에 있어서는, 일측의 제 2 액침 부재 (122) 및 타측의 제 2 액침 부재 (122) 의 각각에 유체 회수 장치 (146) 가 접속된다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (141) 로부터의 액체 (LQ) 의 공급과 병행하여, 회수구 (142) 로부터의 액체 (LQ) 의 회수가 행해지는 것에 의해, 일방측의 제 2 액침 부재 (122) 와 타방측의 기판 (P) 사이에 액체 (LQ) 로 액침 공간 (LS2) 이 형성된다. 액침 공간 (LS2) 은 공급구 (141) 로부터 공급된 액체 (LQ) 에 의해 형성된다.

공급구 (164) 는 제 1 면 (124A) 의 중심 (공급구 (141)) 에 대해 제 2 면 (124B) 의 외측에 배치된다.

본 실시형태에 있어서, 공급구 (164) 는 액체 (LB) 를 공급한다. 공급구 (164) 로부터 공급된 액체 (LB) 는 액침 공간 (LS2) 을 형성하기 위해 공급구 (141) 로부터 공급되는 액체 (LQ) (물) 와 동일한 종류이어도 되고, 상이한 종류이어도 된다.

공급구 (164) 로부터 공급되는 액체 (LB) 는 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 보다 높은 점도를 가져도 된다. 예를 들어, 액체 (LQ) 가 물이고, 액체 (LB) 가 데칼린이어도 된다. 또, 액체 (LB) 가 액체 (LQ) 와는 크린도가 상이한 물이어도 된다. 예를 들어, 액체 (LQ) 가 제 1 클린도를 갖는 물이고, 액체 (LB) 가 제 1 클린도보다 낮은 제 2 클린도를 갖는 물이어도 된다. 또, 액체 (LB) 가 액체 (LQ) 와는 온도가 상이한 물이어도 된다. 예를 들어, 액체 (LQ) 가 제 1 온도를 갖는 물이고, 액체 (LB) 가 제 1 온도보다 높은 제 2 온도를 갖는 물이어도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (164) 로부터 공급된 액체 (LB) 는 회수구 (142) 를 향해 제 2 면 (124B) 상을 흐른다. 본 실시형태에 있어서는, 공급구 (164) 로부터 공급된 액체 (LB) 는 제 2 면 (124B) 의 적어도 일부에 접촉하면서 흐르고, 회수구 (142) 로부터 회수 (흡인) 된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 면 (124B) 에 액체 (LB) 의 막이 형성된다.

본 실시형태에 있어서, 회수구 (142) 는 제 2 면 (124B) 의 외측의 공간 (102) 의 기체 (Ga) 의 적어도 일부를 제 2 면 (124B) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이의 간극을 통해 흡인 (배출) 한다. 즉, 회수구 (142) 는 환경 제어 장치 (105) 로부터의 기체 (Ga) 의 적어도 일부를 제 2 간극을 통해 흡인한다.

회수구 (142) 는 공급구 (164) 로부터 공급되고, 제 2 면 (124B) 을 흐르는 액체 (LB) 의 표면 (하면) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이의 간극을 통해, 공간 (102) 의 기체 (Ga) 를 흡인한다. 즉, 회수구 (142) 로부 흡인되는 기체 (Ga) 는 제 2 면 (124B) 상을 흐르는 액체 (LB) 와 물체 (기판 (P)) 의 상면 사이의 간극을 통과한다.

본 실시형태에 있어서는, 공급구 (164) 로부터 공급된 액체 (LB) 가, 대향하는 물체의 상면에 접촉하지 않고 제 2 면 (124B) 을 흐르도록, 공급구 (164) 로부터 공급되는 액체 (LB) 의 단위 시간당의 액체 공급량과, 회수구 (142) 로부터 회수되는 단위 시간당의 기체 회수량의 적어도 일방이 설정된다. 즉, 제 2 면 (124B) 을 흐르는 액체 (LB) 와 대향하는 기판 (P) (물체) 의 상면 사이에 간극이 형성되도록, 공급구 (164) 로부터 공급되는 액체 (LB) 의 단위 시간당의 액체 공급량과, 회수구 (142) 로부터 회수되는 단위 시간당의 기체 회수량의 적어도 일방이 설정된다.

본 실시형태에 있어서, 회수구 (142) 는 제 1 면 (124A) 과 기판 (P) (물체) 의 상면 사이에 공급된 액체 (LQ) 의 적어도 일부도 흡인할 수 있다. 예를 들어, 기판 (P) 의 노광에 있어서, 회수구 (142) 는 액체 (LQ) 와 기체 (Ga) 를 일제히 흡인할 수 있다. 유체 회수 장치 (146) 는 회수 유로 (145) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록 회수구 (142) 를 통해 액체 (LQ) 를 흡인한다.

또, 본 실시형태에 있어서, 회수구 (142) 는 액체 (LB) 와 기체 (Ga) 를 일제히 흡인할 수 있다. 유체 회수 장치 (146) 는 회수 유로 (145) 에 있어서 기체 (Ga) 의 통로가 유지되도록 회수구 (142) 를 통해 액체 (LB) 를 흡인한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 액침 공간 (LS2) 의 액체 (LQ) 의 유출이 억제된다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 공급구 (164) 로부터 액체가 공급되는 것으로 했다. 그러나, 공급구 (164) 로부터 기체 (Gb) 가 공급되어도 된다. 공급구 (164) 로부터 공급되는 기체 (Gb) 와 환경 제어 장치 (105) 로부터 공급되는 기체 (Ga) 는 상이한 종류이어도 된다. 예를 들어, 기체 (Gb) 의 점도가 기체 (Ga) 의 점도보다 높아도 된다. 예를 들어, 기체 (Ga) 가 공기이고, 기체 (Gb) 가 아르곤 가스이어도 된다.

또, 본 실시형태에 있어서, 회수구 (142) 와 공급구 (164) 를 갖는 부재가 상이해도 된다. 즉, 제 1 부재에 공급구 (141) 및 회수구 (142) 가 배치되고, 제 2 부재에 공급구 (164) 가 배치되어도 된다. 또, 제 1 면 (124A) 과 제 2 면 (124B) 을 갖는 부재가 상이해도 된다. 즉, 제 1 부재에 제 1 면 (124A) 이 배치되고, 제 2 부재에 제 2 면 (124B) 이 배치되어도 된다.

또, 제 1 내지 제 3 실시형태에서 설명한 제 1 부재 (제 1 액침 부재) 의 주위의 적어도 하나에, 제 4 실시형태에서 설명한 제 2 액침 부재 (122) 가 배치되어도 된다.

또, 상술한 각 실시형태에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 의 종단 광학 소자 (12) 의 사출측 (상면측) 의 광로 (K) 가 액체 (LQ) 로 채워지도록 설계된다. 그러나, 투영 광학계 (PL) 가 예를 들어 국제 공개 제 2004/019128 호에 개시되어 있는 바와 같은, 종단 광학 소자 (12) 의 입사측 (물체면측) 의 광로도 액체 (LQ) 로 채워지는 투영 광하계이어도 된다.

또, 상술한 실시형태에서는, 노광용의 액체 (LQ) 로서 물을 사용하고 있지만, 물 이외의 액체이어도 된다. 액체 (LQ) 로서는, 노광 광 (EL) 에 대해 투과성이고, 노광 광 (EL) 에 대해 높은 굴절률을 갖고, 투영 광학계 (PL) 또는 기판 (P) 의 표면을 형성하는 감광재 (포토레지스트) 등의 막에 대해 안정한 것이 바람직하다. 예를 들어, 액체 (LQ) 로서, 하이드로플루오로에테르 (HFE), 과불화폴리에테르 (PFPE), 폼블린^? 오일 등을 사용하는 것도 가능하다. 또, 액체 (LQ) 로서, 각종의 유체, 예를 들어 초임계 유체를 사용하는 것도 가능하다.

또, 상술한 각 실시형태의 기판 (P) 으로서는, 반도체 장치 제조용 반도체 웨이퍼 뿐아니라 디스플레이 장치용 유리 기판, 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다.

노광 장치 (EX) 는 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동시켜 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝-앤드-스캔 타입의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스텝퍼) 뿐아니라, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지한 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하고, 기판 (P) 을 순차 스텝 이동시키는 스텝-앤드-리피트 타입의 투영 노광 장치 (스텝퍼) 에도 적용할 수 있다.

또한, 스텝-앤드-리피트 타입의 노광에 있어서, 제 1 패턴과 기판 (P)을 거의 정지한 상태에서, 투영 광학계를 사용하여 제 1 패턴의 축소상을 기판 (P) 상에 전사한 후, 제 2 패턴과 기판 (P) 을 거의 정지한 상태에서 투영 광학계를 이용하여 제 2 패턴의 축소상을 제 1 패턴과 부분적으로 중첩하여 기판 (P) 상에 일괄 노광하여도 된다 (스티치 타입의 일괄 노광 장치). 또, 스티치 타입의 노광 장치로서는, 기판 (P) 상으로 적어도 2개의 패턴을 부분적으로 중첩하여 전사하고, 기판 (P) 을 순차 이동시키는 스텝-앤드-스티치 타입의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 미국 특허 제 6611316 호에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 마스크의 패턴을 투영 광학계를 통해 기판 상으로 합성하고, 1 회의 주사 노광에 의해 기판 상의 1 개의 쇼트 영역을 거의 도시에 이중 노광하는 노광 장치 등에도 본 발명의 양태를 적용할 수 있다. 또, 프록시미티 타입의 노광 장치, 미러 프로젝션 얼라이너 등에도 본 발명의 양태를 적용할 수 있다.

또, 본 발명의 양태는 미국 특허 제 6341007 호, 미국 특허 제 6208407 호, 미국 특허 제 6262796 호 등에 개시되어 있는 바와 같은, 복수의 기판 스테이지르르 구비한 트윈 스테이지형의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 11 에 도시한 바와 같이, 노광 장치 (EX) 가 2 개의 기판 스테이지 (2001, 2002) 를 구비하는 경우, 사출면 (13) 과 대향하도록 배치가능한 물체는 일방의 기판 스테이지, 그 일방의 기판 스테이지에 유지된 기판, 타방의 기판 스테이지, 및 그 타방의기판 스테이지에 유지된 기판의 적어도 하나를 포함한다.

또, 복수의 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다.

노광 장치 (EX) 의 종류로서는, 기판 (P) 에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용의 노광 장치에 한하지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용의 노광 장치나, 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD), 마이크로머신, MEMS, DNA 칩, 또는 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또, 상술한 실시형태에 있어서는, 광투과성의 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴 또는 감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크를 사용했지만, 그 마스크 대신에, 예를 들어 미국 특허 제 6778257 호에 개시되어 있는 바와 같이, 노광할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 가변 성형 마스크 (전자 마스크, 액티브 마스크, 또는 이미지 제너레이터로도 불림) 를 사용해도 된다. 또, 비발광형 화상 표시 소자를 구비한 가변 성형 마스크 대신에, 자발광형 화상 표시 소자를 포함하는 패턴 형성 장치를 구비하도록 해도 된다.

상술한 각 실시형태에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 를 구비한 노광 장치를 예로 들어 설명해 왔다. 그러나, 투영 광학계 (PL) 를 사용하지 않는 노광 장치 및 노광 방법에 본 발명의 양태를 적용할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 등의 광학 부재와 기판의 사이에 액침 공간을 형성하고, 그 광학 부재를 통해 기판에 노광 광을 조사할 수 있다.

또, 예를 들어 국제 공개 제 2001/035168 호에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 무늬를 기판 (P) 상에 형성하는 것에 의해, 기판 (P) 상에 라인-앤드-스페이스 패턴을 노광하는 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에도 본 발명의 양태를 적용할 수 있다.

상술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 각 구성요소를 포함하는 각종 서브 시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 확보하도록, 조립하는 것으로 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 그 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은 각종 서브시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 그 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요가 없다. 각종 서브시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료하고 나서, 종합 조정이 행해지고, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 12 에 도시된 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능 및 성능 설계를 행하는 단계 (201), 그 설계 단계에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 (202), 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 (203), 상술한 실시형태에 따라, 마스크의 패턴으로부터의 노광 광으로 기판을 노광하는 것, 및 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는 기판 처리 (노광 처리) 를 포함하는 기판 처리 단계 (204), 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함한다) (205), 검사 단계 (206) 등에 의해 제조된다.

또, 상술한 각 실시형태의 조건은 절절히 조합될 수 있다. 또, 일부의 구성 요소를 사용하지 않는 경우도 있다. 또, 법령이 허용하는 한, 상술한 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 전체의 공개 공보 및 미국 특허의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

2 기판 스테이지
3 계측 스테이지
8 제어 장치
12 종단 광학 소자
30 제 1 부재
31 제 1 면
33 회수구
60 제 2 부재
61 제 2 면
103 챔버 장치
105 환경 제어 장치
EL 노광 광
EX 노광 장치
P 기판

Claims (38)

1. 액체를 통해 노광 광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
   상기 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고 제 1 면을 갖는 제 1 부재로서, 상기 제 1 면은 물체의 상면에 제 1 간극을 통해 대향하고 상기 물체의 상면과 상기 제 1 면의 사이에 상기 액체를 유지하는, 상기 제 1 부재;
   상기 광로에 대해 상기 제 1 면의 외측에 배치되고, 상기 물체의 상면에 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 면을 갖는 제 2 부재;
   상기 광로에 대해 상기 제 2 면의 외측에 배치되고, 유체를 공급하는 제 1 공급구; 및
   상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 광로에 대해 상기 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 상기 제 2 면과 상기 물체의 상면 사이의 간극을 통해 흡인하는 제 1 흡인구를 구비하는, 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구로부터 공급되는 유체의 점도는, 상기 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 점도보다 높은, 노광 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   적어도 상기 노광 광을 사출하는 광학 부재, 상기 제 1 부재, 및 상기 제 2 부재가 배치되는 내부 공간에 기체를 공급하는 환경 제어 장치를 갖는 챔버 장치를 더 구비하고,
   상기 제 1 흡인구는, 상기 환경 제어 장치로부터의 상기 기체를 흡인하는, 노광 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구는 상기 환경 제어 장치로부터 공급되는 기체보다 높은 점도의 기체를 공급하는, 노광 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 광로에 대해 상기 제 2 부재의 외측에 배치되고, 상기 제 2 간극에 기체를 공급하는 제 2 공급구를 더 구비하고,
   상기 제 1 흡인구는 상기 제 2 공급구로부터 공급되는 상기 기체를 흡인하는, 노광 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구는 상기 제 2 공급구로부터 공급되는 기체보다 높은 점도의 기체를 공급하는, 노광 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구는 액체를 공급하는, 노광 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 액체는 상기 노광 광이 통과하는 액체와는 상이한, 노광 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 액체는 상기 노광 광이 통과하는 상기 액체보다 높은 점도를 갖는, 노광 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구와 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 유체를 회수하는 제 2 흡인구를 더 구비하는, 노광 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는, 상기 제 1 공급구로부터 공급되고 상기 제 2 면 상을 흐르는 상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 간극을 통해 상기 기체를 흡인하는, 노광 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 상기 간극의 치수는 0.2 mm 이하인, 노광 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 상기 간극의 치수는 0.1 mm 이상, 0.2 mm 이하인, 노광 장치.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 상기 간극의 치수는 상기 제 1 간극의 치수보다 작은, 노광 장치.
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는 상기 물체에 대향하도록 배치되고,
    상기 제 1 흡인구와 상기 물체의 상면 사이의 제 3 간극의 치수는 상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 간극의 치수보다 큰, 노광 장치.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는 상기 제 1 부재에 배치되는, 노광 장치.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는 상기 제 1 면과 상기 물체 사이의 상기 액체의 적어도 일부를 흡인하는, 노광 장치.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡인 유로를 통해 상기 제 1 흡인구와 접속되는 유체 흡인 장치를 더 구비하고,
    상기 유체 흡인 장치는, 상기 흡인 유로에 있어서 상기 기체의 통로를 유지하도록 상기 액체를 흡인하는, 노광 장치.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 간극은 상기 제 2 간극보다 작은, 노광 장치.
20. 제 1 액침 공간의 제 1 액체를 통해 노광 광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 노광 광이 사출되는 사출면을 갖는 광학 부재;
    상기 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 상기 제 1 액체의 상기 제 1 액침 공간을 형성하는 제 1 액침 부재; 및
    상기 광로에 대해 상기 제 1 액침 부재의 외측에 배치되고, 상기 제 1 액침 공간으로부터 떨어져, 제 2 액체의 제 2 액침 공간을 형성할 수 있는 제 2 액침 부재를 구비하고,
    상기 제 2 액침 부재는,
    물체의 상면에 제 1 간극을 통해 대향되고, 상기 물체의 상면과의 사이에 상기 액체를 유지하는 제 1 면,
    상기 제 1 면의 중심에 대해 상기 제 1 면의 외측에 배치되고, 상기 물체의 상면에 제 2 간극을 통해 대향되는 제 2 면,
    상기 제 1 면의 중심에 대해 상기 제 2 면의 외측에 배치되고, 유체를 공급하는 제 1 공급구, 및
    상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 제 2 면의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 상기 제 2 면과 상기 물체의 상면 사이의 간극을 통해 흡인하는 제 1 흡인구를 갖는, 노광 장치.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급되는 유체의 점도는 상기 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 점도보다 높은, 노광 장치.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    적어도 상기 노광 광을 사출하는 광학 부재, 상기 제 1 액침 부재, 및 상기 제 2 액침 부재가 배치되는 내부 공간에 기체를 공급하는 환경 제어 장치를 갖는 챔버 장치를 더 구비하고,
    상기 제 1 흡인구는 상기 환경 제어 장치로부터의 상기 기체를 흡인하는, 노광 장치.
23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구는 액체를 공급하는, 노광 장치.
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 액체는 상기 제 2 액침 공간의 상기 제 2 액체와는 상이한, 노광 장치.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 액체는 상기 제 2 액침 공간의 상기 제 2 액체보다 높은 점도를 갖는, 노광 장치.
26. 제 20 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는, 상기 제 1 공급구로부터 공급되고 상기 제 2 면 상을 흐르는 상기 유체의 표면과 상기 물체의 상면 사이의 간극을 통해 상기 기체를 흡인하는, 노광 장치.
27. 제 20 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구는 상기 제 1 면과 상기 물체 사이의 상기 액체의 적어도 일부를 흡인하는, 노광 장치.
28. 제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡인 유로를 통해 상기 제 1 흡인구와 접속되는 유체 흡인 장치를 더 구비하고,
    상기 유체 흡인 장치는, 상기 흡인 유로에 있어서 상기 기체의 통로가 유지되도록 상기 액체를 흡인하는, 노광 장치.
29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 단계; 및
    노광된 상기 기판을 현상하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
30. 기판 상의 액체를 통해 노광 광으로 상기 기판을 노광하는 노광 장치에서 사용되는 액체 유지 방법으로서,
    상기 노광 광의 광로의 주위의 적어도 일부에 배치되고, 상기 기판의 상면에 제 1 간극을 통해 대향하는 제 1 부재의 제 1 면과 상기 기판의 상면 사이에 상기 액체를 유지하는 단계;
    상기 광로에 대해 상기 제 1 면의 외측에 배치되고, 상기 기판의 상면에 제 2 간극을 통해 대향하는 제 2 부재의 제 2 면의 외측에 배치된 제 1 공급구로부터 유체를 공급하는 단계; 및
    상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 배치된 제 1 흡인구로부터, 상기 광로에 대해 상기 제 2 부재의 외측의 공간의 기체의 적어도 일부를, 상기 제 2 면 상을 흐르는 상기 유체와 상기 기판의 상면 사이의 간극을 통해 흡인하는 단계를 포함하는, 액체 유지 방법.
31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급된 상기 유체는, 상기 광로를 향해 상기 제 2 면 상을 흐르는, 액체 유지 방법.
32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구로부터 흡인되는 상기 기체는, 상기 제 2 면 상을 흐르는 상기 유체와 상기 기판의 상면 사이의 간극을 통과하는, 액체 유지 방법.
33. 제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 상기 제 1 흡인구와 상기 제 2 면 사이에 배치된 제 2 흡인구로부터 회수되는, 액체 유지 방법.
34. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 상기 제 1 흡인구로부터 회수되는, 액체 유지 방법.
35. 제 30 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인구로부터의 흡인이 개시된 후에, 상기 제 1 공급구로부터의 상기 액체의 공급이 개시되는, 액체 유지 방법.
36. 제 30 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급된 상기 유체가, 상기 기판의 상면과 접촉하지 않고 상기 제 2 면 상을 상기 제 1 흡인구를 향해 흐르도록, 상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 유체의 단위 시간당 공급량과, 상기 제 1 흡인구로부터 회수되는 상기 기체의 단위 시간당의 흡인량의 적어도 일방이 설정되는, 액체 유지 방법.
37. 제 30 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공급구로부터 공급되고, 상기 제 2 면 상을 상기 제 1 흡인구를 향해 흐르는 상기 유체와 상기 기판의 상면 사이에 상기 간극이 형성되도록, 상기 제 1 공급구로부터 공급되는 상기 유체의 단위 시간당의 공급량과, 상기 제 1 흡인구로부터 회수되는 상기 기체의 단위 시간당의 흡인량의 적어도 일방이 설정되는, 액체 유지 방법.
38. 제 30 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 기재된 액체 유지 방법을 사용하여 유지된 액체의 적어도 일부를 통해 기판을 노광하는 단계; 및
    노광된 상기 기판을 현상하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.

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