TW201628063A - 曝光裝置、曝光方法及元件製造方法 - Google Patents

Abstract

提供一種曝光裝置EX，係透過液體LQ對基板P上照射曝光用光EL，來使基板P曝光。曝光裝置EX具備：具有用以保持基板P之基板保持具PH、可將基板P保持於此基板保持具PH並移動的基板載台PST；以及，用以進行基板保持具PH之溫度調整的調溫系統60。控制基板P的溫度以避免產生與液體LQ間之溫度差，據以防止因液體LQ之溫度變化而使曝光精度劣化。

Description

曝光裝置、曝光方法及元件製造方法

本發明係關於透過液體對基板上照射曝光用光以使基板曝光的曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法。

半導體元件及液晶顯示元件，係使用將光罩上形成之圖案轉印至感光性基板上之所謂的微影法來加以製造。此微影製程中所使用之曝光裝置，具有支持光罩之光罩載台與支持基板之基板載台，一邊逐次移動光罩載台及基板載台、一邊透過投影光學系統將光罩圖案轉印至基板。近年來，為因應元件圖案更進一步之高積體化，皆要求投影光學系統具有更高的解像度。投影光學系統之解析度，隨著所使用之曝光波長越短、投影光學系統之數值孔徑越大而越高。因此，隨著積體電路之微細化，投影曝光裝置所使用之曝光波長亦年年短波長化，且投影光學系統之數值孔徑亦增大。目前，雖仍以krF準分子雷射248nm之曝光波長為主流，但波長更短之ArF準分子雷射之193nm亦日漸實用化。又，在進行曝光時，與解像度同樣的，焦深(DOF)亦非常重要。解像度R及焦深δ分別以下式定義。

R=k1‧λ/NA (1)

δ=±k2‧λ/NA² (2)

此處，λ係曝光波長、NA係投影光學系統之數值孔徑、k1,k2係製程係 數。根據式(1)、式(2)可知，為提高解像度R，而縮短曝光波長λ、加大數值孔徑NA時，焦深δ將變窄。

若焦深變得過窄的話，欲將基板表面對齊投影光學系統之像面將會非常困難，而有曝光動作時裕度(margin)不足之虞。因此，作為一種實質上縮短曝光波長且使焦深廣之方法，例如於國際公開第99/49504號中提出了一種液浸法。此液浸法，係將投影光學系統之下面與晶圓表面之間，以水、或有機溶劑等液體加以充滿，利用曝光用光在液體中之波長為空氣中之1/n倍(n係液體之折射率，一般為1.2~1.6左右)之特性，來提昇解像度且將焦深擴大至約n倍的方法。

惟，液浸曝光裝置在測量基板之位置資訊等時，係對液體照射檢測光，根據透過該液體之檢測光來進行測量。此時，若因溫度變化等而使液體折射率變化的話，將會因檢測光的光路變動等使測量精度惡化。同樣的，若因溫度變化等而使液體之折射率變化的話，會因透過液體的像特性(像的形成狀態)變動等而使曝光精度惡化。

本發明有鑑於上揭事項，其目的在提供一種能透過液體順利進行曝光處理與測量處理之曝光裝置、曝光方法、及元件製造方法。

為解決上述問題，本發明係採用對應實施形態所示之圖1~圖16的以下構成。不過，賦予各要件之具括號的符號僅是該要件之例，並無限定各要件之意圖。

本發明第1態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(LQ)對基板(P)照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於，具備：基板載台(PST)， 係具有用以保持基板(P)之基板保持構件(PH)，能將該基板(P)保持於該基板保持構件(PH)進行移動；以及調溫系統(60)，係用以進行該基板保持構件(60)之溫度調整。

根據此發明，係使用用以保持基板之基板保持構件的調溫系統來調整溫度，而將該基板保持構件所保持的基板調整成期望溫度。因故，可抑制與基板接觸之液體的溫度變化，將液體維持於期望的溫度狀態。是以，例如，即使是將檢測光照射於液體，根據透過該液體之檢測光來進行測量處理的構成，亦能維持良好的測量精度。又，由於能透過具有期望溫度狀態之液體將曝光用光照射在基板上，故能維持良好的曝光精度。

又，本發明第2態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(LQ)對基板(P)照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於：具備調溫系統(60)，其係進行在與該液體(LQ)接觸的狀態下該曝光用光(EL)所通過之光學構件(2,401,501等)的溫度調整。

根據本發明，係使用調溫系統來對在與液體接觸的狀態下曝光用光所通過之光學構件進行溫度調整，藉此，可抑制與該光學構件接觸之液體的溫度變化，將液體維持在期望的溫度狀態。因此，例如，透過液體將曝光用光照射於基板上以使基板曝光時的曝光精度，以及與透過液體及光學構件之曝光用光相關的量測精度，皆能維持在良好狀態。

此處，作為在與液體接觸之狀態下曝光用光所通過之光學構件，例如，在具有用來進行圖案像之投影的投影光學系統時，有在投影光學系統與基板間充滿液體之狀態下、位在投影光學系統之像面側前端之光學構件。又，例如，在具有用來進行圖案像之投影的投影光學系統、及配 置在該投影光學系統之像面側之測量用感測器時，有：在投影光學系統與配置於其像面側之測量用感測器間充滿液體之狀態下，構成投影光學系統之像面側前端部之光學構件及測量用感測器之各種光學構件中、與液體接觸之光學構件(上板)等。

又，本發明第3態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(LQ)對基板(P)照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於，具備：基板載台(PST)，係可保持該基板(P)移動，具有在該基板(P)周圍形成平坦部(51,301A,401A,501A等)之構件(50,300,401,501等)；以及調溫系統(60)，係用以進行形成該平坦部(51,301A,401A,501A等)之構件(50,300,401,501等)的溫度調整。

根據此發明，可藉由使用調溫系統，來對在基板周圍形成平坦部之構件進行溫度調整，以抑制與該平坦部接觸之液體的溫度變化，將液體維持於期望溫度。

此處，作為在基板周圍形成平坦部之構件，乃是用來形成基板載台上面之至少一部分的構件，例如有：圍繞基板設置之構件、在進行光罩及基板對準時所使用之基準構件的上面、或配置在投影光學系統像面側之測量用感測器中與液體接觸之構件(上板)等。

又，本發明第4態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(LQ)對基板(P)上照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於，具備：第1基板載台(PST1)，其具有用以保持基板(P)之基板保持構件(PH1)，能將基板(P)保持於該基板保持構件(PH1)而移動；第2基板載台(PST2)，具有用以保持基板(P)之基板保持構件(PH1)，能將基板(P)保持於該基板保持構件(PH2) 而移動；測量站(ST1)，係用來對一載台(PST1或PST2)所保持之基板(P)進行測量；曝光站(ST2)，係用來對另一載台(PST2或PST1)所保持之基板(P)進行曝光；以及調溫系統(60)，係分別設在該第1基板載台(PST1)與第2基板載台(PST2)，在該測量站(ST1)進行該基板保持構件(PH1,PH2)的溫度調整。

根據本發明，在具有第1基板載台及第2基板載台之所謂雙載台型曝光裝置中，可藉由在進行基板之測量處理的測量站，使用調溫系統對用來保持基板之基板保持構件進行調整溫度，來將該基板保持構件所保持的基板調整成期望溫度。

因此，即使是在曝光站對基板上供應液體之情形時，亦能防止基板的溫度變化及熱變形，亦可抑制與該基板接觸之液體的溫度變化，維持良好的曝光精度。

又，本發明第5態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(LQ)對基板(P)照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於，具備：液體供應機構(10)，係用以供應該液體(LQ)；以及溫度感測器(80,82,83,84)，係測量與該液體供應機構(10)供應之液體(LQ)接觸之物體(P,2,50,300,401,501等)的溫度；該液體供應機構(10)，係根據該溫度感測器(80,82,83,84)之測量結果調整所供應液體之溫度。

根據此發明，由於係測定與液體接觸之物體(基板等)的溫度，根據該測定結果調整所供應液體之溫度，故，不僅可抑制該物體的溫度變化，亦能抑制供應至該物體上之液體的溫度變化，可將液體溫度維持在期望狀態。是以，可得到良好的測量精度或曝光精度。又，與液體接觸之物體的溫度測量，並不限於直接測量該物體溫度之情形，亦包含：可視 為與接觸液體之物體溫度大致等溫之物體的溫度測量，或者對可預測、推定與液體接觸之物體之溫度者，測量該物體之溫度。

又，本發明提供一種使用上述態樣之曝光裝置(EX)為其特徵之元件製造方法。根據本發明，可使用能良好進行透過液體之曝光處理及測量處理之曝光裝置，製造出能發揮期望性能之元件。

又，本發明第6態樣之曝光方法(EX)，係透過液體(LQ)使基板(P)曝光，其特徵在於：在開始該基板(P)之曝光前，考慮該液體(LQ)的溫度，來調整該基板(P)之溫度；以及透過該液體(LQ)對基板(P)上照射曝光用光(EL)，來使該基板(PL)曝光。

根據此發明，因係考慮液體溫度來調整基板溫度，因此在基板與液體接觸時，可防止液體溫度相對期望溫度產生變化或發生溫度分布。故，例如，可將接觸於基板的液體維持於期望溫度。承上所述，即使係將檢測光照射於液體、根據透過該液體之檢測光來進行測量處理的構成，亦可維持良好的測量精度。又，由於係透過具期望溫度狀態之液體將曝光用光照射在基板上，故能維持良好的曝光精度。此外，亦可防止與液體接觸時，基板之溫度變化或熱變形，在維持良好的位置重疊精度、即重疊精度的狀態下進行高精度之曝光。

本發明之第7態樣的曝光方法，係透過液體(LQ)使基板(P)曝光，其特徵在於：根據預定溫度來調整包含該基板(P)之液體所接觸之物體(P,2,50,300,401,501等)的溫度；以及透過該預定溫度之液體來使基板曝光。此曝光方法，由於係根據液浸曝光進行時之液體溫度(預定溫度)來調整該物體之溫度，故可防止因為液體與物體接觸而導致液體溫度或折射率等會影響成像 特性之因子發生變動。是以能保證液浸曝光前之測量精度及液浸曝光之曝光精度。

本發明第8態樣之曝光方法，係透過液體(LQ)對基板(P)上照射曝光用光(EL)，來使該基板(P)曝光，其特徵在於：供應液體(LQ)；以及根據與所供應之液體(LQ)接觸的物體(P,2,50,300,401,501等)溫度，來調整所供應之液體(LQ)溫度。依據此曝光方法，由於係根據與液體接觸之物體(基板等)的溫度，來調整所供應液體之溫度，因此，可抑制該物體之溫度變化，將供應至該物體上的液體之溫度維持於期望狀態。

本發明之元件製造方法，係以使用上述曝光方法為其特徵。根據本發明，藉由可良好進行透過液體之曝光處理及測量處理的曝光方法，能製造出發揮期望性能之元件。

EX‧‧‧曝光裝置

MST‧‧‧光罩載台

PST‧‧‧基板載台

M‧‧‧光罩

P‧‧‧基板

PH‧‧‧基板保持具

EL‧‧‧曝光用光

IL‧‧‧照明光學系統

PL‧‧‧投影光學系統

CONT‧‧‧控制裝置

AR1‧‧‧投影區域

AR2‧‧‧液浸區域

LQ‧‧‧液體

PSTD‧‧‧基板載台驅動裝置

PFM‧‧‧基準標記(基板側)

MFM‧‧‧基準標記(光罩側)

PST1‧‧‧第1基板載台

PST2‧‧‧第2基板載台

ST1‧‧‧測量站

ST2‧‧‧曝光站

1‧‧‧對準標記

2‧‧‧光學元件

2A‧‧‧液體接觸面

10‧‧‧液體供應機構

11‧‧‧液體供應部

12(12A,12B)‧‧‧液體供應口

13(13A,13B)‧‧‧供應管

15‧‧‧閥門

16(16A,16B)‧‧‧流量控制器

18A,18B‧‧‧第2液體供應口

20‧‧‧液體回收機構

21‧‧‧液體回收部

22(22A,22B)‧‧‧液體回收口

23(23A,23B)‧‧‧回收管

30‧‧‧焦檢系統

30A‧‧‧投射部

30B‧‧‧受光部

40‧‧‧移動鏡

41‧‧‧雷射干涉儀

50‧‧‧平板構件

50L‧‧‧開口部

50T‧‧‧彎曲部

51‧‧‧上面

52Z‧‧‧載台

53XY‧‧‧載台

54‧‧‧基座

55‧‧‧凹部

60‧‧‧調溫系統

61‧‧‧液體調溫裝置

62,65,66,67,68,69‧‧‧調溫流路

63‧‧‧供應流路

63‧‧‧內部流路

64‧‧‧回收流路

64‧‧‧內部流路

70‧‧‧流路形成構件

70A‧‧‧下面

70B‧‧‧內側面

70C‧‧‧開口部

71‧‧‧梯部

71A‧‧‧面

72‧‧‧攪拌裝置

80~84‧‧‧感測器

90‧‧‧調溫用保持具

100‧‧‧衰減構件

150‧‧‧平板構件

151‧‧‧軸部

152‧‧‧旋轉機構

300‧‧‧基準構件

301A‧‧‧上面

310‧‧‧壁部

350‧‧‧基板對準系統

360‧‧‧光罩對準系統

400‧‧‧照度不均感測器

401‧‧‧上板

401B‧‧‧膜

402‧‧‧光學元件

403‧‧‧支持部

404‧‧‧光學構件

405‧‧‧圍繞空間

450‧‧‧光感測器

460‧‧‧薄膜

470‧‧‧針孔部

500‧‧‧空間像測量感測器

505‧‧‧薄層部

501‧‧‧上板

570‧‧‧狹縫部

圖1，係顯示本發明曝光裝置之一實施形態的概略構成圖。

圖2，係顯示基板載台及調溫系統之主要部位放大側視圖。

圖3，係基板載台由上方所視的俯視圖。

圖4(a)、4(b)，係顯示對測量構件進行溫度調整之調溫系統的圖。

圖5，係顯示對曝光用光所通過之光學元件進行溫度調整之調溫系統的圖。

圖6，係顯示本發明之曝光方法例的流程圖。

圖7，係顯示對裝載於基板保持具前之基板進行溫度調整之調溫系統的圖。

圖8，係用以說明標記檢測系統之測量動作的圖。

圖9，係用以說明標記檢測系統之測量動作的圖。

圖10，係本發明之調溫系統之另一實施形態的圖。

圖11，係本發明之調溫系統之另一實施形態的圖。

圖12，係本發明之調溫系統之另一實施形態的圖。

圖13(a)、13(b)，係用以說明液體供應機構所供應之液體之溫度變化的示意圖。

圖14，係顯示用以使液體之溫度變動衰減之構件的圖。

圖15，係顯示本發明曝光裝置之一實施形態的概略構成圖。

圖16，係顯示半導體元件之製程例的流程圖。

以下參照圖式詳述本發明實施形態之曝光裝置及元件製造方法，然而，本發明並不限於此。

圖1係本發明之曝光裝置之一實施形態的概略構成圖。圖1所示之曝光裝置EX，包含：光罩載台MST，可支持光罩M而移動；基板載台PST，具有用以保持基板P之基板保持構件PH、可將基板P保持於基板保持構件PH而移動；照明光學系統IL，用以將曝光用光EL照明於光罩載台MST所支持的光罩M；投影光學系統PL，用以將被曝光用光EL所照明的光罩M之圖案像、投影至基板載台PST所支持的基板P以使其曝光；調溫系統60，用以調整基板保持具PH的溫度；以及，控制裝置CONT，係統籌控制曝光裝置EX全體之動作。

本實施形態之曝光裝置EX，係實質縮短曝光波長以提高解 析度並同時顧及擴大焦點深度而使用液浸法的液浸曝光裝置，具備用以將液體LQ供應至基板P上的液體供應機構10，以及用以從基板P上回收液體LQ的液體回收機構20。本實施形態中的液體LQ係使用純水。曝光裝置EX，至少在將光罩M的圖案像轉印至基板P上之過程當中，由液體供應機構10所供應的液體LQ，在基板P上之至少一部分(包含投影光學系統PL之投影區域AR1)，局部形成較投影區域AR1為大但較基板P為小之液浸區域AR2。具體而言，曝光裝置EX中，在投影光學系統PL之像面側前端部之光學元件2與基板P之表面(曝光面)間充滿液體LQ，透過位於該投影光學系統PL與基板P間的液體LQ及投影光學系統PL，將光罩M的圖案像投影至基板P上，來使基板P曝光。

本實施形態的曝光裝置EX，係以使用掃描型曝光裝置(即掃描步進機)為例的情形來說明，其係使光罩M與基板P於掃描方向朝彼此不同方向(逆向)同步移動，一邊將形成於光罩M的圖案曝光於基板P。在以下的說明中，在水平面內之光罩M與基板P進行同步移動的方向(掃描方向、既定方向)係設為X軸方向，在水平面內垂直於X軸方向(非掃描方向)係設為Y軸方向，垂直於X軸方向及Y軸方向且與投影光學系統PL的光軸AX一致的方向係設為Z軸方向。又，繞X軸、Y軸及Z軸旋轉(傾斜)的方向，分別設為θ X、θ Y、及θ Z方向。再者，此處所謂之「基板」，包含在半導體晶圓上塗有光阻者；此處所謂之「光罩」，包含標線片，其形成有待縮小投影於基板上之元件圖案。

照明光學系統IL係用來以曝光用光EL對光罩載台MST所支持的光罩M照明者，其具備：曝光用光源，使曝光用光源射出之光束照 度均一化的光學積分器，將來自光學積分器之曝光用光EL加以聚光的聚光鏡，中繼透鏡系統，以及將曝光用光EL對光罩M上之照明區域設定成狹縫狀之可變視野光闌等。光罩M上之既定的照明區域，係由照明光學系統IL以照度均勻分布之曝光用光EL來照明。自照明光學系統IL射出之曝光用光EL，例如可以是從水銀燈射出之亮線(g線、h線、i線)及KrF準分子雷射光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)、或ArF準分子雷射光(波長193nm)及F2雷射光(波長157nm)等真空紫外光(VUV光)。本實施形態係使用ArF準分子雷射光。如前所述，本實施形態之液體LQ係使用純水，即使曝光用光為ArF準分子雷射光亦可透過。又，亮線(g線、h線、i線)以及KrF準分子雷射光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)，亦可透過純水。

光罩載台MST能保持光罩M並移動，其能在垂直於投影光學系統PL之光軸AX的平面內、亦即能在XY平面內進行2維移動及θ Z方向之微量旋轉。光罩載台MST係由線性馬達等光罩載台驅動裝置MSTD所驅動。光罩載台驅動裝置MSTD由控制裝置CONT所控制。在光罩載台MST上，設有與光罩載台MST一起移動之移動鏡40。又，在與移動鏡40對向的位置設有雷射干涉儀41。光罩載台MST上光罩M之2維方向位置及旋轉角係以雷射干涉儀41即時加以測量，其測量結果輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT根據來自雷射干涉儀41的測量結果驅動光罩載台驅動裝置MSTD，據以進行光罩載台MST所支持之光罩M的定位。

投影光學系統PL係以既定之投影倍率β將光罩M的圖案投影曝光至基板P，其具有包含設在基板P側之前端部的光學元件(透鏡)2之複數個光學元件，該等光學元件係以鏡筒PK支持。本實施形態中的投影光 學系統PL，係投影倍率β例如為1/4、1/5或1/8之縮小系統。又，投影光學系統PL亦可為等倍系統或擴大系統之任一種。又，投影光學系統PL可以是僅包含反射元件之反射型投影光學系統，亦可以是僅包含折射元件之折射型投影光學系統，亦可以是由折射元件與反射元件所構成之折反射型的投影光學系統。又，投影光學系統PL的前端部之光學元件2可自鏡筒PK脫離(更換)。又，前端部之光學元件2自鏡筒PK外露，光學元件2與液浸區域AR2之液體LQ接觸。藉此，可防止金屬構成的鏡筒PK產生腐蝕等。

光學元件2係由螢石所形成。如後述，光學元件2的液體接觸面2A被施以親水化(親液化)而與液體LQ具有高的親和性。又，由於螢石與純水的親和性高，即使無親水化(親液化)處理，亦能使液體LQ緊貼於光學元件2之液體接觸面2A的大致全面。因此，亦可省略施於光學元件2之液體接觸面2A的親水化(親液化)處理。再者，光學元件2亦可使用與水的親和性高的石英。

基板載台PST，具備透過基板保持具PH來保持基板P的Z載台52，以及用來支持Z載台52的XY載台53。XY載台53被支持於基座54上。基板載台PST係由線性馬達等基板載台驅動裝置PSTD來加以驅動。基板載台驅動裝置PSTD由控制裝置CONT所控制。Z載台52可使基板保持具PH所保持的基板P移動於Z軸方向，以及θ X和θ Y方向(傾斜方向)。XY載台53可使基板保持具PH所保持的基板P透過Z載台52移動於XY方向(與投影光學系PL的像面實質平行的方向)。再者，當然可一體設置Z載台與XY載台。

在基板載台PST(Z載台52)上設有凹部55，基板保持具PH 係配置於凹部55。又，基板載台PST中除凹部55以外之上面51，係與基板保持具PH所保持之基板P表面大致同高(相同平面)的平坦面(平坦部)。本實施形態中，具有上面51之平板(plate)構件50，係以能更換之方式配置在基板載台PST上。由於在基板P的周圍設有與基板P表面大致同高的的上面51，因此，即使是是在對基板P的邊緣區域E施以液浸曝光時，亦能使液體LQ保持在投影光學系統PL之像面側而良好的形成液浸區域AR2。然而，只要能夠良好的維持液浸區域AR2，即使基板P表面與平板構件50的上面51具有段差亦可。例如，即使平板構件50的上面51較基板保持具PH所保持的基板P表面為低亦可。又，基板P之邊緣部與平板構件50(具有設在該基板P周圍之平坦面(上面)51)之間雖有0.1~2mm左右之縫隙，但是，因液體LQ的表面張力，液體LQ幾乎不會流入該縫隙，即是在對基板P的周緣附近進行曝光時，亦可藉平板構件50將液體LQ保持在投影光學系統PL之下。又，圖1之曝光裝置中，雖然後述移動鏡42之上部較基板載台PST的上面51為高，但最好是亦使移動鏡42的上部與基板載台PST的上面51大致同高(相同平面)。

在基板載台PST(Z載台52)上，設有與基板載台PST一起相對投影光學系統PL移動之移動鏡42。又，在移動鏡42的對向位置設有雷射干涉儀43。基板載台PST上基板P之2維方向位置及旋轉角，係以雷射干涉儀43即時加以測量，測量結果輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT根據雷射干涉儀43的測量結果，在雷射干涉儀43所規定的2維座標系內透過基板載台驅動裝置PSTD來驅動XY載台53，以進行基板載台PST所支持的基板P在X軸方向與Y軸方向之定位。

又，曝光裝置EX具有焦點檢測系統30，用以檢測出基板P表面之面位置資訊。焦點檢測系統30具備投射部30A與受光部30B，利用投射部30A以斜向(斜上方)朝著基板P表面(曝光面)上投射透過液體LQ之檢測光束，並以受光部30B透過液體LQ接收反射自該基板P之反射光，以檢測出基板P表面之面位置資訊。控制裝置CONT在控制焦點檢測系統30的動作時，亦根據受光部30B的受光結果，檢測出基板P表面相對既定基準面(像面)在Z軸方向的位置(焦點位置)。又，藉著求出基板P表面之複數個點之個別焦點位置，焦點檢測系統30亦可求得基板P之傾斜資訊。再者，作為焦點檢測系統30之構成例，例如，可使用日本專利特開平8-37149號公報所揭示者。又，焦點檢測系統亦可以不透過液體LQ的方式，檢測基板P表面之面資訊。此時，可在遠離投影光學系統PL的位置檢測基板P表面之面資訊。在遠離投影光學系統PL的位置檢測基板P表面之面資訊的曝光裝置，例如已揭示於美國專利第6,674,510號。

控制裝置CONT透過基板載台驅動裝置PSTD驅動基板載台PST之Z載台52，來控制Z載台所保持的基板P在Z軸方向的位置(焦點位置)及θ X、θ Y方向的位置。亦即，係由控制裝置CONT根據於焦點檢測系統30的檢測結果，下達指令驅使Z載台52動作，控制基板P的焦點位置(Z位置)及傾斜角度，將基板P表面(曝光面)對齊於透過投影光學系統PL及液體所形成的像面。

在投影光學系統PL之前端附近，設有基板對準系統350，以檢測出基板P上之對準標記1、或設在Z載台52上之基準構件300上之基板側基準標記PFM。又，在光罩載台MST的附近，設有光罩對準系統360， 以透過光罩M與投影光學系統PL，檢測出設在Z載台52上之基準構件300上的光罩側基準標記MFM。基板對準系統350之構成，可使用例如日本專利特開平4-65603號公報所揭示者；光罩對準系統360之構成，可使用例如日本專利特開平7-176468號公報所揭示者。

液體供應機構10係用以將既定液體LQ供應至投影光學系統PL像面側，其具備：可送出液體LQ之液體供應部11；對液體供應部11所供應之液體LQ進行溫度調整的液體調溫裝置61；以及，其一端部連接於液體調溫裝置61之供應管13(13A、13B)。液體供應部11具有液體LQ之貯存槽及加壓泵。液體供應部11之液體供應動作由控制裝置CONT所控制。又，液體調溫裝置61的動作亦由控制裝置CONT所控制。在基板P上形成液浸區域AR2時，液體供應機構10將已控制在期望溫度之液體LQ供應至基板P上。又，液體供應部11的貯存槽、加壓泵，不必然是曝光裝置EX所必備，亦可由設置曝光裝置EX的工廠等的設備來代用。

在供應管13A、13B途中，分別設有用來開閉供應管13A、13B之流路的閥門15。閥門15的開閉動作係由控制裝置CONT所控制。又，本實施形態之閥門15，例如係在停電等使得曝光裝置EX(控制裝置CONT)之驅動源(電源)停止時會機械性的關閉供應管13A、13B之流路的所謂常閉(Normal close)方式。

液體回收機構20係用以回收投影光學系統PL像面側之液體LQ，其具備：可回收液體LQ之液體回收部21；以及，其一端部連接於液體回收部21之回收管23(23A、23B)。液體回收部21，例如，具備：真空泵等真空系統(吸引裝置)、使回收的液體LQ與氣體分離之氣液分離器、及 用來貯存回收之液體LQ之貯存槽。又，作為所使用之真空系統，亦可不在曝光裝置EX設置真空泵，而是使用配置曝光裝置EX之工廠的真空系統。液體回收部21的液體回收動作由控制裝置CONT所控制。為了在基板P上形成液浸區域AR2，液體回收機構20係將液體供應機構10所供應之基板P上的液體LQ予以回收既定量。

構成投影光學系統PL之複數個光學元件中與液體LQ接觸之光學元件2，其附近配置有流路形成構件70。流路形成構件70係中央形成有開口部70C(光透過部)之環狀構件，在開口部70C收置光學元件2。亦即，流路形成構件70之設置方式，係在基板P(基板載台PST)的上方環繞於光學元件2的側面。流路形成構件70與光學元件2之間設有縫隙，流路形成構件70係以既定支持機構加以支持，其係以對光學元件2能隔離振動之方式來設置。

流路形成構件70係以例如鋁、鈦、不鏽鋼、杜拉鋁(Duralumin)、或包含其等之合金所形成。或者，流路形成構件70亦能由玻璃(石英)等具有光透過性之透明構件(光學構件)所構成。

流路形成構件70具有設在基板P(基板載台PST)上方、配置成與該基板P表面對向之液體供應口12(12A、12B)。本實施形態中，流路形成構件70具有2個液體供應口12A、12B。液體供應口12A、12B設置在流路形成構件70之下面70A。

又，流路形成構件70之內部，具有對應於液體供應口12A、12B之供應流路。又，設有對應於液體供應口12A、12B及供應流路之複數(2條)供應管13A、13B。又，流路形成構件70的供應流路之一端，係透過 供應管13A、13B分別連接於液體供應部11，另一端則分別連接於液體供應口12A、12B。

又，在2個供應管13A、13B的途中，分別設有流量控制器(16A、16B)(mass flow controller)，以控制由液體供應部11所送往各液體供應口12A、12B之單位時間液體供應量。流量控制器16A、16B之液體供應量控制，係根據控制裝置CONT的指令訊號而進行。

再者，流路形成構件70具有設置在基板P(基板載台PST)上方、配置成與該基板P表面對向之液體回收口22(22A、22B)。本實施形態中，流路形成構件70具有2個液體回收口22A、22B。液體回收口22A、22B係配置在流路形成構件70的下面70A。

又，流路形成構件70之內部，具有對應於液體回收口22A、22B之回收流路。又，設有對應於液體回收口22A、22B及回收流路之複數(2條)回收管23A、23B。又，流路形成構件70的回收流路之一端，係分別透過回收管23A、23B連接至液體回收部21，另一端則分別連接於液體回收口22A、22B。

本實施形態中的流路形成構件70，分別構成液體供應機構10及液體回收機構20之一部分。又，構成液體供應機構10之液體供應口12A、12B，係分別設置在隔著投影光學系統PL之投影區域AR1的X軸方向兩側；構成液體回收機構20之液體回收口22A、22B，其設置處，相對於投影光學系統PL之投影區域AR1，係在液體供應機構10的液體供應口12A、12B之外側。再者，本實施形態中，投影光學系統PL之投影區域AR1，係設定為以Y軸方向為長邊方向、X軸方向為短邊方向之俯視矩形。

液體供應部11及流量控制器16的動作由控制裝置CONT所控制。將液體LQ供應至基板P上時，控制裝置CONT係以液體供應部11送出液體LQ，透過供應管13A、13B及供應流路，由設在基板P上方之液體供應口12A、12B，將液體LQ供應至基板P上。此時，液體供應口12A、12B係分別配置在隔著投影光學系統PL之投影區域AR1的兩側，可透過該液體供應口12A、12B自投影區域AR1的兩側供應液體LQ。又，由液體供應口12A、12B分別供應至基板P上之液體LQ每單位時間的液量，可由分別設在供應管13A、13B之流量控制器16A、16B來個別控制。

液體回收部21之液體回收動作由控制裝置CONT所控制。控制裝置CONT可控制液體回收部21每單位時間之液體回收量。由設在基板P上方之液體回收口22A、22B所回收之基板P上的液體LQ，透過流路形成構件70的回收流路及回收管23A、23B，被回收至液體回收部21。

又，本實施形態中，供應管13A、13B係連接至1個液體供應部11，然而，亦可對應供應管數目而設置複數個(例如2個)液體供應部11，使各供應管13A、13B分別連接於該複數個液體供應部11。又，回收管23A、23B雖連接於1個液體回收部21，亦可對應回收管數目而設置複數個(例如2個)液體回收部21，使各回收管23A、23B個別連接至該複數液體回收部21。

投影光學系統PL的光學元件2之液體接觸面2A、及流路形成構件70的下面(液體接觸面)70A，具有親液性(親水性)。本實施形態中，對於光學元件2及流路形成構件70的液體接觸面施以親液處理，藉該親液處理而使光學元件2及流路形成構件70的液體接觸面具有親液性。換言 之，與基板載台PST所保持的基板P之被曝光面(表面)相對向之構件表面，至少在其液體接觸面具有親液性。本實施形態中的液體LQ係極性大之水，其親液處理(親水處理)之進行，例如，以醇類等極性大的分子構造之物質來形成薄膜，以對該光學元件2或流路形成構件70的液體接觸面賦與親水性。亦即，以水作為液體LQ時，所施以之處理，最好在該液體接觸面設置具備OH基等極性大的分子構造者。或者，亦可將MgF2、Al2O3、SiO2等親液性材料設置在該液體接觸面。

流路形成構件70的下面(朝向基板P側之面)70A大致為平坦面，光學元件2的下面(液體接觸面)2A亦大致為平坦面，流路形成構件70的下面70A與光學元件2之下面2A大致同高。藉此，可在廣範圍良好的形成液浸區域AR2。又，即使流路形成構件70的下面70A與光學元件2的下面2A不大致同高亦可，只要能良好的在期望範圍形成液浸區域即可。

又，在與投影光學系統PL相對向的物體(例如基板P)上形成液浸區域AR2之機構，不限於以上所述，例如，可使用美國專利公開第2004/0207824號公報所揭示之機構。

再者，於投影光學系統PL及流路形成構件70設有振動感測器(例如加速度感測器)，其能監測肇因於與液體LQ之接觸等所產生之投影光學系統PL的振動、或回收液體LQ時所產生之流路形成構件70的振動。

圖2係顯示用以對基板保持具PH進行溫度調整的調溫系統60。圖2中，調溫系統60具備：液體調溫裝置61，以將液體供應部11所供應的液體LQ的溫度調整成既定溫度；及調溫流路62，係形成在基板保持具PH內部，用於液體調溫裝置61所供應液體LQ之流動。又，調溫流路 62之一端與液體調溫裝置61之連接，係透過供應流路63及形成在Z載台52內部之內部流路63'。又，調溫流路62之另一端，透過回收流路64及形成於Z載台52內部之內部流路64'，連接至液體回收部21。經液體調溫裝置61調整溫度之液體LQ，透過供應流路63及內部流路63'供應到調溫流路62，流動於調溫流路62內部。液體調溫裝置61具有對內部加熱之加熱器與溫度感測器，根據來自控制裝置之控制訊號進行控制。液體LQ的溫度並無特別限定，但可調整為與投影光學系統PL或基板載台PST等之收容室內大致相同之23℃±0.01左右。基板保持具PH藉由在調溫流路62流動之液體LQ，而被調整為期望溫度，例如，被調整為與上述經調整之液體LQ相同溫度。

調溫流路62係設置成由Z方向俯視時呈螺旋狀或波狀，可將基板保持具PH調整為大致均一之溫度。又，此處，雖說明調溫流路62為1條，但亦可將複數條調溫流路62設置在基板保持具PH。又，本實施形態中，雖說明調溫流路62係形成在基板保持具PH內部，但亦可將調溫流路62設在基板保持具PH之下(基板保持具PH與Z載台52之接觸面)，或是Z載台52內部。或者，亦可將形成調溫流路62的管構件設置在基板保持具PH的側面周圍，只要是不妨礙保持基板P之位置，亦可設置在基板保持具PH的上面。

基板保持具PH宜以熱傳遞度高的材料來形成，俾能藉由流動於調溫流路62之液體溫度來進行溫度控制。例如，可由鋁、鈦、不鏽鋼、杜拉鋁、及包含其等之合金所形成。基板保持具PH，在其上面形成有用來保持基板P的複數根插銷狀突起部。本實施形態中，基板P係由熱傳遞性高的碳化矽 (SiC)所形成，因此，被基板保持具PH所保持的基板P，其溫度可被視為與基板保持具PH的溫度大致一致，故能藉著基板保持具PH之溫度調整，以調整基板P之溫度。

連接液體調溫裝置61與內部流路63'之供應流路63，例如，可使用能隨基板載台PST的移動而彈性變形之軟管(flexible tube)來構成。連接液體回收部21與內部流路64'之回收流路64，亦可使用軟管來構成。

又，本實施形態中，調溫系統60係使用與供應至基板P上之液體LQ相同的液體LQ，來進行基板保持具PH之溫度調整。又，調溫系統60在使用經調整溫度之液體LQ來調整基板保持具PH之溫度時，亦對供應至基板P上之液浸曝光用的液體LQ進行溫度調整。藉此，除了可簡化裝置構成外，亦可分別抑制與液體LQ接觸之基板P、及與基板P接觸之液體LQ的溫度變化。此外，亦可使基板保持具PH、與該基板保持具PH所保持的基板P，以及與該基板P接觸的液體LQ大致同溫。

又，調溫系統60，亦可對在基板P周圍形成平坦面(上面)51之平板構件50進行溫度調整。如圖2所示，在平板構件50之下的Z載台52內部，設有調溫流路65，由液體調溫裝置61所供應之已調整溫度的液體LQ，流動於該調溫流路65。藉此，來調整平板構件50的溫度。此外，調溫流路65亦可設在平板構件50的內部或周圍。進一步的，在基準構件300的內部或其周圍(或下方)亦設有調溫流路66，藉由在調溫流路66流動、由液體調溫裝置61所供應的液體LQ，來調整基準構件300的溫度。此外，只要是在不妨礙測量處理或曝光處理的位置，調溫流路65、66亦可設置在構件50、300之上。如前所述，藉平板構件50及基準構件300的溫度控制， 即使在平板構件50或基準構件300上形成液浸區域AR2，亦能分別抑制平板構件50、基準構件300、及液體LQ之溫度變化。又，可使平板構件50與液體LQ的溫度、或是基準構件300與液體LQ的溫度大致相同。

又，在基板保持具PH上面之複數個既定位置，分別設有用來測量該基板保持具PH溫度的溫度感測器80。如前所述，由於基板保持具PH與基板P可視為大致相同溫度，因此設在基板保持具PH上面之溫度感測器80，亦可測量基板保持具PH所保持的基板P之溫度。溫度感測器80的溫度測量結果被輸至控制裝置CONT。溫度感測器80之測量結果，例如，係用在以液體調溫裝置61進行液體LQ之溫度控制。此時，控制裝置CONT，例如，係控制液體調溫裝置61，以縮小溫度感測器80的測定結果與供應至基板P上之液體的溫差。

又，在無法將基板保持具PH的溫度與基板P溫度視為相同之情形時，亦可由溫度感測器80來測量基板保持具PH的溫度，根據其測量結果，預測與液體LQ接觸之基板P的溫度。當然，溫度感測器80亦可配置在能直接測量基板P之溫度的位置。

又，亦可不設置溫度感測器80，而根據實驗或模擬等來預測基板保持具PH的溫度。

又，流路形成構件70中，分別於液體供應口12A、12B的附近設有溫度感測器81，以測量液體供應口12A、12B供應至投影光學系統PL像面側之液體LQ的溫度。溫度感測器81的溫度測量結果輸出至控制裝置CONT。溫度感測器81之測量結果，例如，係用在液體調溫裝置61所進行之液體LQ的溫度控制。此時，控制裝置CONT，可比較溫度感測器81 之測定結果與預先設定之液體溫度，控制液體調溫裝置61以縮小差。此外，溫度感測器81之配置位置，只要是在可對供應至投影光學系統PL像面側之液體LQ測量溫度之位置即可，例如，只要是接觸液體LQ之位置，可設置在流路形成構件70或光學元件2之任意位置。又，亦可將溫度感測器81設置在流路形成構件70內的流路、或供應管、或回收管之途中。

再者，於基準構件300之既定位置，設置有用來測量該基準構件300的溫度之溫度感測器82。本實施形態的溫度感測器82之設置位置，係在基準構件300的上面301A中不會妨礙基準標記MFM、PFM等之測量動作之處。此外，只要能測量基準構件300的溫度，可將溫度感測器82設置在任意位置。溫度感測器82的溫度測量結果亦輸出至控制裝置CONT。溫度感測器82之測量結果，例如，係用在將液浸區域AR2形成於基準構件300上時藉液體調溫裝置61對液體LQ的溫度控制。此時，例如，控制裝置CONT，係控制液體調溫裝置61，以減少溫度感測器82之測定值與供應至基準構件300上之液體LQ間的溫差。

再者，亦可不設置溫度感測器82，而根據實驗或模擬等來預測基準構件300的溫度。

圖3係由上方觀察可保持基板P移動之基板載台PST的俯視圖。圖3中，在俯視呈矩形之基板載台PST之彼此垂直的2個邊緣部，設有移動鏡42。

基板載台PST的上面51，經撥液化處理而具有撥液性。上面51之撥液化處理，例如，可塗布以氟系樹脂材料或壓克力系樹脂材料等撥液性材料、或貼以由上述撥液性材料構成之薄膜。作為賦予撥液性之撥 液性材料，係使用不溶於液體LQ之材料。此外，可使用例如聚四氟乙烯(鐵氟龍：登錄商標)等氟系樹脂之具有撥液性的材料，以形成基板載台PST全體或一部分。又，亦可藉上述聚四氟乙烯等具撥液性的材料來形成平板構件50。

又，基板載台PST上，在基板P外側之既定位置配置有基準構件300。於基準構件300，以既定之位置關係設有藉基板對準系統350(圖1)來檢測之基準標記PFM、以及藉光罩對準系統360(圖1)來檢測之基準標記MFM。在基準構件300的上面301A為大致平坦面，與基板載台PST所保持之基板P表面、及平板構件50的上面51大致同高(同一平面)。基準構件300之上面301A，亦可作為焦點檢測系統30之基準面。又，亦可將基準標記PFM與基準標記MFM分別設在不同構件，將其配置於基板載台PST。

又，基板對準系統350亦檢測形成在基板P上之對準標記1。如圖3所示，在基板P上形成有複數個照射(shot)區域S1~S24，在基板P上設置複數個對應於複數照射區域S1~S24之對準標記1。又，圖3所示之各照射區域雖彼此相鄰，但實際上卻是彼此分離，對準標記1係設在該分離區域之劃線(scribe line)上。

又，基板載台PST上，於基板P外側之既定位置，配置有例如日本專利特開昭57-117238號公報所揭示之照度不均感測器400，來作為測量用感測器。照度不均感測器400，具有俯視呈矩形之上板401。上板401之上面401A大致為平坦面，與基板載台PST所保持之基板P表面、及平板構件50的上面51大致同高(同一平面)。上板401的上面401A，設有可通過光之針孔部470。上面401A中，除針孔部470以外部分係以鉻等遮 光性材料加以覆蓋。

又，基板載台PST上，於基板P外側之既定位置，設有例如日本專利2002-14005號公報所揭示之空間像測量感測器500，來作為測量用感測器。空間像測量感測器500，具有俯視呈矩形之上板501。上板501的上面501A大致為平坦面，與基板載台PST所保持的基板P表面、及平板構件50的上面51大致同高(同一平面)。上板501之上面501A，設有可通過光之狹縫部570。上面501A中，除狹縫570以外部分係以鉻等遮光性材料加以覆蓋。

又，雖未圖示，但在基板載台PST上亦設有例如日本專利特開平11-16816號公報所揭示之照射量感測器(照度感測器)，該照射量感測器的上板之上面，與基板載台PST所保持的基板P表面、或平板構件50的上面51大致同高(相同平面)。

如前所述，基準構件300的上面301A、照度不均感測器400的上面401A、及空間像測量感測器500的上面501A，成為基板載台PST的上面之一部分，與用來保持基板P之基板載台PST的上面大致同高(相同平面)。

又，基準構件300及上板401、501等，能自基板載台PST脫離(可交換)，且，亦可藉調溫系統60來調整上板401、501的溫度。

再者，在基板載台PST，無須全數裝載上述基準構件300、感測器400、500等測量構件，可省略其等之至少一部分。又，裝載於基板載台PST上之測量構件，不限於以上所述，可視需要裝載例如用來測量投影光學系統PL之波面像差的感測器等。當然，不在基板載台PST上裝載任何測量構件亦 可。

圖4(a)係顯示照度不均感測器400之截面圖，圖4(b)係由上方觀察照度不均感測器400時之俯視圖。圖4中的照度不均感測器400，具備：由石英玻璃等構成之上板401；以及，設在上板401之下、由石英玻璃等所構成之光學元件402。本實施形態中，上板401與光學元件402係設為一體。以下說明中，為方便起見，將上板401及光學元件402併稱為「光學構件404」。又，上板401及光學元件402，係透過支持部403支持在Z載台52上。支持部403，具有圍繞光學構件404之連續壁部。照度不均感測器400，係配置在設於平板構件50之開口部50L，外露出上面401A。又，包含上板401及光學元件402之光學構件404，可自Z載台52脫離，屬可替換式。

在上板401上設有可通過光之針孔部470。又，在上板401上除針孔部470以外部分，設有包含鉻等遮光性材料之薄膜460。本實施形態中，針孔部分470之內部亦設有由石英玻璃所構成之光學構件，藉此，薄膜460與針孔部470為同一平面，上面401A為平坦面。又，上面401A及支持部403的一部分，設有由撥液性材料構成之膜401B。

此外，只要膜401B的表面大致同高，即使未在銷孔470內部設有光學構件之一部分亦可。又，亦可省略上板401，直接在光學元件402形成薄膜460。

在光學構件404的下方，配置有光感測器450，以接收通過針孔部470的光。將光感測器450安裝在Z載台52上。光感測器450將受光訊號輸出至控制裝置CONT。此處，由支持部403與Z載台52及光學構 件404所圍繞出的空間405，係大致密閉的空間，液體LQ不會浸入空間405。此外，亦可將光學系統(光學元件)配置在光學構件404與光感測器450之間。

在包含光學構件404及支持部403之照度不均感測器400與開口部50L之間，設有既定之間隙。照度不均感測器400的上面401A大致為平坦面，與基板P表面、及平板構件50的上面51大致同高(同一平面)。

平板構件50之照度不均感測器400附近被作得較薄，該較薄之薄層部50S之照度不均感測器400側的端部，係彎向下方而形成彎曲部50T。又，Z載台52中，形成有向上方突出之壁部310。壁部310，係相對於照度不均感測器400，設在彎曲部50T的更外側，以圍繞於照度不均感測器400(彎曲部50T)的方式連續設置。

又，構成調溫流路67的管構件，係以捲繞在光學構件404側面的方式設置。由液體調溫裝置61所供應之已調整溫度的液體LQ，流動於調溫流路67，藉此調整光學構件404的溫度。如此述，藉控制光學構件404的溫度，即使在光學構件404上形成液浸區域AR2之情形時，亦可使光學構件404與液體LQ的溫度大致一致。

在光學構件404的既定位置，設置有用來測量該光學構件404的溫度之溫度感測器83。本實施形態中，雖將溫度感測器83設置在光學構件404的側面，但亦能設置在可測量溫度之任意位置。溫度感測器83的溫度測量結果，被輸至控制裝置CONT。溫度感測器83的測量結果係用於，例如，在光學構件404上形成液浸區域AR2且藉液體調溫裝置61對液體LQ控制溫度時。此時，控制裝置CONT，由液體調溫裝置61對液體LQ施以溫度調整，以縮小溫度感測器83之測量結果與供應至光學構件404上 之液體LQ的溫差。

此外，亦可不設置溫度感測器83，而根據實驗或模擬結果來預測光學構件404的溫度。

又，由於空間像測量感測器500具有與照度不均感測器400大致相等的構成，故省略其詳細說明，但在構成空間像測量感測器500之上板(光學構件)501的側面，亦設有調溫流路，藉將已調整溫度的液體LQ流向該調溫流路之內部，來對構成空間像測量感測器之上板501進行溫度調整。同樣的，構成上述照度感測器之上板的溫度，亦藉流向調溫流路之液體LQ來加以調整。再者，亦可與照度不均感測器400同樣的，在上述基準構件300的側面捲繞用來形成調溫流路之管構件，以調整基準構件300的溫度。又，同樣的，空間像測量感測器500及未圖示之照度感測器，亦分別設有用來測量其光學構件溫度之溫度感測器，將其測量結果輸出至控制裝置CONT。該溫度感測器之測量結果，例如，係用於液體調溫裝置61所進行之液體溫度控制。

又，以上說明中，裝載於基板載台PST之測量構件(基準構件300、照度不均感測器400、空間像測量感測器500)，雖均具有溫度調整之構成，但亦可省略至少一部分之測量構件的溫度調整。

又，調溫系統60，亦可對於構成投影光學系統PL之複數個光學元件中接觸於液體LQ的光學元件2進行溫度調整。如圖5所示，調溫系統60具有捲繞在光學元件2的側面、用以形成調溫流路68之管構件。由液體調溫裝置61所供應之業經調整溫度的液體LQ，流向調溫流路68。光學元件2以流動於調溫流路68之液體LQ來調整溫度。承上述，藉光學元 件2的溫度控制，在投影光學系統PL的像面側形成液浸區域AR2時，能分別抑制光學元件2與液體LQ之溫度變化。又，可使光學元件2與液體LQ之溫度大致相同。

又，在光學元件2之既定位置，設有用來測量該光學元件2之溫度的溫度感測器84。本實施形態中，溫度感測器84雖係設在光學元件2的側面，但亦可設在能測量光學元件2之溫度的任意位置。溫度感測器84的溫度測量結果亦輸出至控制裝置CONT。溫度感測器84之測量結果，係用於以液體調溫裝置61進行之液體LQ的溫度調整。

如前所述，本實施形態中，藉由調整液體LQ的溫度、及與液體LQ接觸之物體(基板P、基準構件300、光學元件2等)的溫度，能使與液體LQ接觸之物體(基板P、基準構件300、光學元件2等)與液體LQ的溫度大致相同。又，不僅可抑制液體LQ的溫度變化，亦可抑制與液體LQ接觸之物體(基板P、基準構件300、光學元件2)的溫度變化或熱變形。

又，本實施形態中，調溫系統60雖係使用從1個液體調溫裝置61所供應之液體LQ，來對基板保持具PH或基準構件300或光學元件2進行溫度調整，但亦可設置至少一個與液體調溫裝置61(對供應至投影光學系統PL像面側之液體LQ進行溫度調整者)不同之液體調溫裝置，例如，分別由不同的液體調溫裝置來分別供應光學元件2之溫度調整的液體LQ、與基板保持具PH之溫度調整的液體LQ。亦即，基板P(基板保持具PH)、液體LQ、基準構件300、光學元件2等之溫度，可使用個別的液體調溫裝置來獨立進行控制。此時，可依供應至投影光學系統PL之像面側的液體LQ之溫度，分別調整基板P(基板保持具PH)、液體LQ、基準構件300、光 學元件2等之溫度，藉此，不僅可防止液體LQ因接觸基板P、基準構件300、光學元件2等而產生溫度變化或溫度分布，亦可避免基板P、基準構件300、光學元件2等因接觸液體LQ而產生溫度變化或熱變形。基板P(基板保持具PH)、基準構件300、光學元件2等之溫度調整，其構成不限於使用液體，亦可使用不同於液體LQ之特定調溫手段(加熱器或珀耳帖(Peltier)元件等)來調整溫度。

以下，就使用具上述構成之曝光裝置EX將光罩M之圖案像曝光至基板P的方法，參照圖6所示之流程圖來加以說明。

首先，在將基板P裝載於可保持基板移動之基板載台PST前，進行基板P的溫度調整(步驟SA1)。

具體而言，如圖7所示，將作為曝光處理對象之基板P，從用以塗布光阻之塗布裝置等前處理裝置，以搬送系統H搬送至構成調溫系統60之一部分的調溫用保持具90上。調溫用保持具90係設置在上述塗布裝置等前處理裝置與基板載台PST之間，以對所保持的基板P進行溫度調整。本實施形態中，調溫用保持具90的內部，形成有液體調溫裝置61所供應之液體LQ流經之調溫流路69。調溫用保持具90所保持的基板P，其溫度被調整為對應液浸曝光時供應至基板P上之液體LQ的溫度，具體而言調整為與液體LQ大致相同溫度。藉此，在將基板P裝載於基板載台PST(基板保持具PH)上後，即使供應液體LQ，亦能抑制液體LQ與基板P間之熱交換，防止液體LQ的溫度變化、及基板P的溫度變化及熱變形。又，本實施形態中，基板保持具PH亦藉由來自液體調溫裝置61之液體LQ來進行溫度控制，因此亦可防止將基板P裝載於基板保持具PH上時，基板P的溫度 變化及熱變形。此外，調溫用保持具90所使用之液體，亦可由異於液體調溫裝置61之另一調溫裝置所供應，亦可使用有別於液體之方式來調整基板P的溫度。例如，亦可使用經調整溫度的氣體，代替液體而作溫度調整之用。此時，經調整溫度的氣體，可供應至調溫用保持具90內部之調溫流路69，或者，可將經調整溫度的氣體直接吹向調溫用保持具90或基板P。至於其他的溫度調整方式，亦可使用傳熱式之接觸型加熱器、或利用輻射熱之非接觸型加熱器，來調整調溫用保持具90之溫度。

在調溫保持具90使用不同於液體調溫裝置61之調溫裝置、或採用不使用液體之調溫機構時，亦考慮供應至基板P之液體LQ的溫度或基板保持具PH的溫度，來進行在調溫保持具90之基板P的溫度調整。例如，在裝載有用以測量液體LQ的溫度之溫度感測器81、或用以測量基板保持具PH的溫度之溫度感測器80時，可根據該等之測量結果，來控制在調溫保持具90之基板P的溫度調整。藉此，可抑制與基板P接觸之液體LQ的溫度變化、及基板P的溫度變化及熱變形。

在開始基板P之曝光前，以調溫用保持具90來調整基板P的溫度後，控制裝置CONT使用既定之搬送系統，將基板P由調溫用保持具90搬出，並將該基板P搬入(裝載)於基板載台PST(步驟SA2)。

將基板P裝載於基板載台PST後，進行測量處理及對基板P之對準(alignment)處理(步驟SA3)。

在測量處理時以及對準處理時，同樣以調溫系統60來調整液體LQ的溫度。

在測量處理時，控制裝置CONT，係在例如使投影光學系統 PL與照度不均感測器400的上板401彼此對向的狀態下，使用液體供應機構10及液體回收機構20進行液體LQ的供應及回收，以在投影光學系統PL前端部之光學元件2與上板401的上面401A上之間，形成液體LQ的液浸區域。

又，在液體LQ接觸於投影光學系統PL之光學元件2與上板401的上面401A之狀態下，控制裝置CONT，以照明光學系統IL射出曝光用光EL，透過投影光學系統PL與液體LQ，藉照度不均感測器400檢測出投影區域AR1內之曝光用光EL的照度分布。亦即，係在照度不均感測器400的上面401A上已形成液體LQ的液浸區域之狀態下，使照度不均感測器400的針孔部470依序移動於、曝光用光EL所照射的照射區域(投影區域)內之複數個位置。控制裝置CONT，根據照度不均感測器400之檢測結果，適當修正該曝光用光EL之照度分布，俾使投影光學系統PL之投影區域AR1內之曝光用光EL的照度分布達到期望狀態。

此時，調溫系統60係調整在與液體LQ接觸之狀態下曝光用光EL所通過之光學元件2或上板401之溫度。具體而言，調溫系統60，為避免光學元件2或形成平坦面401A之上板401產生溫度變化而進行溫度控制。進一步的，調溫系統60為了抑制平坦面401A上液體LQ之溫度變化，而調整上板401之溫度。

在照度不均感測器400透過液體LQ之測量進行中，光學元件2的溫度由溫度感測器84所測量，其測量結果輸出至控制裝置CONT。同樣的，上板401的溫度由溫度感測器83所測量，上板401上的液體LQ之溫度由溫度感測器81所測量。溫度感測器81、83、84的測量結果，輸出 至控制裝置CONT。控制裝置CONT根據該等溫度感測器之測量結果，進行溫度調整，以使上揭液體LQ與光學元件2及上板401之溫度大致相同，以抑制上板401或光學元件2、或液體LQ之溫度變化。例如，控制裝置CONT根據溫度感測器之測量結果，分別調整由液體調溫裝置61供應至調溫流路67(用來調整上板401之溫度)及調溫流路68(用來調整光學元件2之溫度)之供應液體LQ的溫度、或單位時間之液體供應量。

當與液體LQ接觸之上板401的溫度、與光學元件2之溫度產生差異、以及上板401或光學元件2之溫度與液體LQ之溫度產生差異時，會在其間進行熱交換(熱傳遞)，而使得充滿在上板401與光學元件2間之液體LQ，產生溫度變化或是溫度分布。又，上板401或光學元件2亦可能產生溫度變化。此時，可能因該等之溫度變化，而使測量曝光用光EL之照度分布時的測量精度惡化。因此，藉由調溫系統60來調整溫度，可避免該等光學元件2或上板401或液體LQ之溫度產生變化，進而防止測量精度之劣化。

又，由液體調溫裝置61所供應之液體LQ的溫度，亦有可能隨時間而變化(雖然程度非常輕微)，此時，亦會使上板401上與光學元件2之間充滿的液體LQ產生溫度分布或溫度變化。因此，調溫系統60，即可視供應至上板401上之液體LQ的溫度(根據溫度感測器之測量結果)，進行光學元件2或上板401的溫度調整，防止液體LQ產生溫度分布之不良狀況。

在結束曝光用光EL之照度分布檢測後，控制裝置CONT，使用液體回收機構20，回收照度不均感測器400之上板401上面401A所形成之液浸區域AR2的液體LQ。

又，此處所說明之例，係在以照度不均感測器400透過液體LQ進行之測量中，由調溫系統60來進行溫度調整，但無庸贅言的，亦可在以照度不均感測器400透過液體LQ進行測量處理前，調整光學元件2或上板401的溫度。又，亦可待光學元件2或上板401、或液體LQ達到期望的溫度，方以照度不均感測器400透過液體LQ進行測量處理。

以上，雖係就照度不均感測器400所進行之測量動作作了說明，但在使用空間像測量感測器500或照度感測器、透過液體LQ進行測量動作前，或是測量動作進行中，亦與上述同樣的，藉調溫系統60進行溫度調整。

作為下一個測量處理，係進行基線(base line)量之測量。所謂基線量，係指在雷射干涉儀所規定之座標系內、圖案像投影位置與基板對準系統350之檢測基準位置的位置關係。首先，控制裝置CONT移動XY載台53(圖1)，以將基板對準系統350的檢測區域定位在基準構件300上。接著，在以基板對準系統350檢測基準構件300上的基準標記PFM之前，調溫系統60使液體LQ流於調溫流路66及調溫流路65等，以對包含基準構件300之基板載台PST上面進行溫度調整。

以基板對準系統350來檢測基準構件300上之基準標記PFM時，如圖8所示，控制裝置CONT不透過液體LQ(乾狀態)，而以基板對準系統350檢測經溫度調整之基準構件300上的基準標記PFM，來檢測基準標記PFM在雷射干涉儀43(圖1)所規定之坐標系內的位置資訊。藉此，即能使用基準標記PFM，來檢測基板對準系統350在雷射干涉儀43所規定之座標系內的檢測基準位置。

又，在基板對準系統350之檢測動作中，同樣的，調溫系統60亦可使液體LQ流向調溫流路65或調溫流路66等以調整基準構件300之溫度，避免基準構件300的溫度變化。

接著，控制裝置CONT以光罩對準系統360來檢測出基準構件300上之基準標記MFM。在檢測基準標記MFM時，控制裝置CONT移動XY載台53，以使投影光學系統PL前端部與基準構件300相對向。又，控制裝置CONT以液體供應機構10及液體回收機構20進行液體LQ的供應及回收，以將液體LQ充滿於投影光學系統PL前端部之光學元件2與基準構件300的上面301A之間，來形成液浸區域。

在以光罩對準系統360檢測基準構件300上之基準標記MFM前，調溫系統60使液體LQ流向調溫流路66或調溫流路65等，以對包含基準構件300之基板載台PST上面進行溫度調整。同樣的，調溫系統60將液體LQ流向調溫流路68來對投影光學系統PL之光學元件2進行溫度調整。

又，使用光罩對準系統360以檢測基準構件300上之基準標記MFM時，如圖9所示，控制裝置CONT係使光罩對準系統360透過光罩M、投影光學系統PL及液體LQ(濕狀態)，以檢測基準構件300上之基準標記MFM，亦即檢測光罩M之標記與基準構件300上之基準標記MFM之位置關係。藉此，光罩M之圖案像在雷射干涉儀43所規定之座標系內的投影位置資訊，即可使用基準標記MFM而檢測得知。

此處，在光罩對準系統360之檢測動作進行中，調溫系統60同樣進行溫度調整，以避免光學元件2或基準構件300、或液體LQ發生 溫度變化。即使在光罩對準系統360之測量動作前或測量動作中進行溫度調整時，調溫系統60亦根據溫度感測器81、82、84等之測量結果來調整溫度，以使液體LQ與基準構件300及光學元件2的溫度大致相同。以此方式，藉光學元件2、基準構件300、及液體LQ之溫度控制，即能防止光學元件2之溫度變化所造成之光學特性變化或熱變形、基準構件300之熱變形、及液體LQ之溫度變化，而以良好精度進行基準標記PFM、MFM的檢測。

待結束基準標記MFM之檢測後，控制裝置CONT，即使用液體回收機構20、或不同於液體回收機構20之另行設置的既定液體回收機構，從基準構件300之上面301A上所形成之液浸區域AR2，回收液體LQ。

接著，控制裝置CONT開始對準處理。控制裝置CONT求取基線量，亦即求出基板對準系統350之檢測基準位置與圖案像投影位置之間隔(位置關係)。具體而言，係根據基板對準系統350之檢測基準位置、圖案像之投影位置、及預先設定之基準標記PFM與基準標記MFM的位置關係，來決定，在雷射干涉儀43所規定之座標系內、該圖案像投影位置與基板對準系統350之檢測基準位置之位置關係(基線量)。

之後，控制裝置CONT為進行對基板P之重疊曝光，而以基板對準系統350不透過液體(乾狀態)的方式，檢測形成於基板P上之曝光對象區域(照射區域)S1~S24之對準標記1。在基板對準系統350檢測對準標記1時之基板載台PST的位置，係以雷射干涉儀43加以測量，其測量結果輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT求取照射區域S1~S24與基板對準系統350的檢測基準位置之相對位置資訊(偏離量)，由此時之基板載台PST的位置，求取雷射干涉儀43所規定之座標系內之照射區域S1~S24的 對準資訊(排列資訊)。此外，不需檢測出所有附隨於照射區域S1~S24形成之對準標記，亦可僅檢測一部分之對準標記，例如日本專利特開昭61-44429號公報(USP 4,780,617號)所揭示者，求取照射區域S1~S24的對準資訊。

又，亦能並行於基板對準系統350所進行之基板P上對準標記1之檢測，以不透過液體LQ(乾狀態)的方式，藉由焦點檢測系統30來檢測基板P表面之面位置資訊。此時，焦點檢測系統30之檢測結果，對應基板P上之位置而記憶於控制裝置CONT。

又，在基板對準系統350以不透過液體LQ的方式來檢測基板P上之對準標記1之檢測前或檢測中，同樣的，調溫系統60亦使液體LQ流向調溫流路62或調溫流路65等，以對包含基板保持具PH之基板載台PST進行調整溫度。調溫系統60，藉基板保持具PH之溫度調整，能抑制該基板保持具PH所保持的基板P之溫度變化。又，經溫度調整之基板保持具PH，其所保持的基板P上之對準標記1，乃由基板對準系統350檢測出。

如此，將基板P裝載於基板載台PST後，能與上述對準處理或測量處理並行，由調溫系統60來對基板P、基準構件300、上板401、501等測量構件或光學元件2進行溫度調整。又，例如，基板P之溫度調整，可如以上所揭示般，調整基板保持具P的溫度，透過該已調整溫度之基板保持具PH來調整基板P的溫度，亦可不調整基板保持具PH的溫度或是與基板保持具PH的溫度調整並行，由液體供應口12對基板P上供應對溫度調整之基板P進行曝光之液體LQ，藉此，亦可調整基板P的溫度。又，以基板對準系統350對基板載台PST上所保持的基板P上之對準標記1等進 行檢測前，施以基板P之溫度調整，藉此，可防止基板P的熱變形，甚至是對準標記1的位置偏離，可提昇標記之檢測精度。又，在藉由對基板P供應液體LQ以調整溫度時，係在以液體回收機構20回收基板P上之液體LQ後，由基板對準系統350不透過液體來檢測對準標記1。此外，若基板載台PST的上面有足夠寬度的話，亦可在將液體LQ保持於投影光學系統PL像面側的狀態下，由基板對準系統350不透過液體LQ來檢測基板P上之對準標記。此時，基板P(基板保持具PH)及液體LQ，由於係以調溫系統60來進行溫度調整，因此，在以基板對準系統350進行對準標記之檢測中，即使在基板P上形成液浸區域的一部或全部，基板P亦不會產生熱變形(熱伸縮)，而能以良好精度檢測基板P上對準標記的位置資訊。

以基板對準系統350檢測出基板P上之對準標記1後，為進行基板P之液浸曝光，控制裝置CONT驅動液體供應機構10將液體LQ供應至基板P上，並驅動液體回收機構20從自基板P上回收既定量之液體LQ。藉此，在投影光學系統PL前端部之光學元件2與基板P之間，形成液體LQ之液浸區域AR2。

如以上所述，本實施形態中，在以基板對準系統350檢測對準標記1時，基板P上並無液體LQ，待由基板對準系統350檢測出對準標記1後，由液體供應機構10將液體LQ供應至基板P上。因此，調溫系統60在基板對準系統350檢測出對準標記1後，持續對保持基板P之基板保持具PH調整其溫度，以避免因液體LQ與基板P之接觸造成基板P的溫度變化或熱變形。調溫系統60，例如，根據設在基板保持具PH上面之溫度感測器80對基板P之溫度測量結果，來調整供應至調溫流路62之液體LQ的 溫度、或單位時間液體供應量，藉以透過基板保持具PH來調整基板P的溫度。

又，在基板P之曝光開始前，控制裝置CONT使用溫度感測器測量液體LQ的溫度，視液體LQ的溫度，來將曝光用的液體LQ流向基板P上、或調整基板保持具PH或光學元件2的溫度，據以使液體LQ或基板P的溫度成為期望狀態。

又，並行於液體供應裝置10對基板P上之液體LQ的供應，控制裝置CONT亦一邊以液體回收機構20自基板P上回收液體LQ，一邊使保持基板P之基板載台PST移動於X軸方向(掃描方向)，來將光罩M的圖案像，透過投影光學系統PL與基板P間之液體LQ及投影光學系統PL，投影曝光(液浸曝光)至基板P上(步驟SA4)。

為形成液浸區域AR2而由液體供應機構10的液體供應部11所供應之液體LQ，流通於供應管13A、13B之後，透過形成於流路形成構件70內部之供應流路，藉液體供應口12A、12B供應至基板P上。由液體供應口12A、12B供應至基板P上之液體LQ，在投影光學系統PL的前端部(光學元件2)之下端面與基板P之間擴散開來，在基板P上(包含投影區域AR1)之至少一部分，局部形成較基板P為小但較投影區域AR1為大之液浸區域AR2。此時，控制裝置CONT，分別藉由液體供應裝置10中配置在投影區域AR1的X軸方向(掃描方向)兩側之液體供應口12A、12B，從掃描方向之投影區域AR1的兩側同時將液體LQ供應至基板P上。據此，可均勻且良好的形成液浸區域AR2。

本實施形態之曝光裝置EX，係使光罩M與基板P一邊移動 於X軸方向(掃描方向)一邊將光罩M之圖案像投影曝光至基板P者，在掃描曝光時，將光罩M的一部份之圖案像透過液浸區域AR2之液體LQ及投影光學系統PL投影在投影區域AR1內，光罩M以速度V朝-X方向(或+X方向)移動，與此同步的，基板P則以β‧V(β為投影倍率)之速度相對投影區域AR1往+X方向(或-X方向)移動。在基板P上設定複數個照射區域S1~S24，結束對1個照射區域之曝光後，基板P以步進方式移動至下一個照射區域之掃描開始位置，之後再以步進掃描方式邊移動基板P邊依序對各照射區域S1~S24進行掃描曝光處理。

在依序分別進行基板P上之複數個照射區域S1~S24的曝光時，根據步驟SA3所求取之各照射區域的位置資訊(排列資訊)及基線量，移動XY載台53，一邊使基板P上之各照射區域S1~S24與圖案像位置重疊，一邊進行各照射區域S1~S24的液浸曝光處理。

又，在照射區域S1~S24的曝光中，控制裝置CONT使用焦點檢測系統30來檢測基板P表面之面位置資訊，將基板P透過基板載台PST移動於Z軸方向或傾斜方向、或一邊改變投影光學系統PL的像特性，使得透過投影光學系統PL與液體LQ之像面與基板P表面一致，一進行液浸曝光處理。焦點檢測系統30在各照射區域之曝光中，投射部30A朝著基板P上投射透過液體LQ之檢測用光束La，且由受光部30B透過液體LQ接收反射自基板P之反射光，藉此檢測出基板P表面之面位置資訊。

又，在對各照射區域S1~S24之掃描曝光中，亦可根據供應液體LQ前所求取之基板P的表面資訊，不使用焦點檢測系統30，來調整基板P表面與透過液體LQ所形成之像面的位置關係。或者，亦可考慮液體 LQ供應前所求取之基板P的表面位置資訊、與掃描曝光中透過液體LQ所檢測之基板P表面之位置資訊的兩者，來進行基板P表面之位置控制。

又，控制裝置CONT，係同時進行對基板P之液浸曝光處理、與調溫系統60之溫度調整。調溫系統60對供應至基板P上之液體LQ進行溫度調整，及對基板保持具PH或光學元件2進行溫度調整，以避免液浸區域AR2的液體LQ發生溫度變化、或在液體LQ中造成溫度分布、甚至造成光學元件2及基板P之溫度變化或熱變形。此時，調溫系統60係使用溫度感測器80、81、84等，測量基板P(基板保持具PH)、所供應之液體LQ、及光學元件2的溫度，根據該測量結果，來進行對基板保持具PH或光學元件2的溫度調整、或供應至基板P上之液體LQ的溫度調整。

此處，造成液體LQ發生溫度變化或溫度分布的主要原因，例如有與液體LQ接觸之基板P或光學元件2的溫度變化。基板P或光學元件2的溫度變化之主要原因，例如係所照射的曝光用光EL之熱能被光學元件2或基板P(包含基板P上的光阻)所吸收、或是由作為發熱源之馬達、或具有致動器(基板載台驅動裝置PSTD)之基板載台PST往基板P之熱傳遞等。或者，因曝光用光EL的照射而使液體LQ本身發生溫度變化等亦是可能的。當因此等原因，使液體LQ之溫度、與液體LQ接觸之基板P溫度、以及光學元件2之溫度間產生差異時，即有可能因其間進行之熱交換(熱傳遞)，造成充滿於基板P與光學元件2間之液體LQ產生溫度變化或溫度分布，或導致基板P、光學元件2的溫度變化或熱變形。此時，有可能會因上揭諸項之溫度的變化，造成曝光用光EL的光路變動、或基板P的熱變形、或因光學元件2的熱變形而改變了透過投影光學系統PL及液體LQ之像特 性，影響圖案像之位置重疊或重疊精度之惡化等。或者，亦有可能因液體LQ的溫度變化(溫度分布)，造成液體LQ的折射率變動或折射率分布，改變了焦點檢測系統30的檢測光La之光路等，導致焦點檢測系統30之測量誤差。

又，由液體調溫裝置61所供應的液體LQ溫度，亦有可能隨時間變化(雖然程度非常輕微)，此時，填滿於基板P與光學元件2間之液體LQ，亦會產生溫度分布或溫度變化。

因此，調溫系統60，藉由進行液體LQ與光學元件2及基板保持具PH(甚至於基板P)的溫度調整，使液體LQ與光學元件2與基板P之溫度大致相同，來避免因液體LQ與基板P之接觸、或液體LQ與光學元件2之接觸，造成光學元件2、基板P或液體LQ之溫度變化，據以防止測量精度及曝光精度的惡化。

特別是，由於調溫系統60藉由調整基板保持具PH之溫度，來降低基板P與該基板P上之液體LQ間的熱傳遞，因此，能有效防止由發熱源(馬達)及具有致動器之基板載台PST傳至基板P之熱能，造成基板P之熱變形、或液體LQ中產生溫度變化及溫度分布等的不良狀況。

又，由於調溫系統60係調整光學元件2的溫度，以降低光學元件2與接觸該光學元件2之液體LQ間的熱傳遞，因而能有效防止從吸收曝光用光EL之熱能而發熱的光學元件2將熱能傳至與該光學元件2接觸之液體LQ，造成光學元件2產生溫度變化或熱變形，或液體LQ中產生溫度變化及溫度分布等不良狀況。

又，當液體LQ產生溫度分布而產生折射率分布時，雖有可 能使焦點檢測系統30(從斜方向(斜上方)對基板P照射檢測光La之構成)之測量精度大幅劣化，然而，以調溫系統60調整基板保持具PH之溫度、或調整光學元件2之溫度，即能避免液體LQ中產生溫度分布，防止焦點檢測系統30之測量精度之劣化。

又，在調整液浸區域AR2之液體LQ的溫度時，亦可在供應管13A、13B的途中，設置另一液體調溫裝置，其異於用來調整光學元件2或基板保持具PH之溫度時所用之液體調溫裝置61，根據溫度感測器之測量結果，調整由液體供應口12A、12B所供應的液體LQ之溫度，或調整單位時間之液體供應量。

待結束基板P之液浸曝光後，控制裝置CONT使用液體回收機構20、或使用與液體回收機構20不同之另行設置的既定液體回收機構，自形成於基板P上之液浸區域AR2回收液體LQ(步驟SA5)。

回收基板P上及基板載台PST上的液體LQ後，控制裝置CONT即從基板載台PST搬出(卸載)已曝光完畢之基板P(步驟SA6)。

如以上所說明，使用調溫系統60來調整用以保持基板P之基板保持具PH的溫度，藉此，即能透過基板保持具PH將與液體LQ接觸之基板P調整成期望溫度。又，在與液體LQ接觸之狀態下曝光用光EL所通過之光學元件2或上板401等，亦可使用調溫系統60來調整溫度。因此，不僅能使與基板P或光學元件2接觸之液體LQ維持在期望溫度，亦可防止與液體LQ接觸之基板P或光學元件2的溫度變化及熱變形。是以，即使是對液體LQ照射檢測光La，根據透過該液體LQ之檢測光La來進行測量處理的構成，亦能維持良好的測量精度。此外，由於可透過已維持在期望溫 度之液體LQ將曝光用光EL照射於基板P上，因此，能維持良好的曝光精度。又，由於係對與液體LQ接觸之基板P(基板保持具PH)、光學元件2、基準構件300等進行溫度調整，是以，亦能防止液體氣化而造成基板P、光學元件2、基準構件300等之溫度變化及熱變形。

又，如圖9所示之例中，形成於基準構件300上之液體LQ的液浸區域之一部分雖被是配置在平坦面51上，或對基板P上的邊緣區域E(圖1)曝光時有將液體LQ之液浸區域AR2的一部分配置在平坦面51上的情形，然而，由於亦對在基板P周圍形成平坦面51之平板構件50進行調整溫度，據此，即使液體LQ接觸該平坦面51，亦可防止液體LQ產生溫度變化(溫度分布)之不良狀況。

此外，例如，在進行基板P上之對準標記1之檢測前進行基板P之溫度調整、或在基板P之曝光開始前進行基板P之溫度調整的情形時，可將曝光所使用之液體LQ供至基板P上一定時間，藉以調整該基板P之溫度。此時，藉由將溫度調整時之每單位時間之液體供應量，設定為多於液浸曝光時之液體供應量，能更有效的在短時間將基板P調整成期望溫度。又，增加液體供應量時，為防止液體LQ的流出，僅需隨液體供應量增加液體回收量即可。

又，為提昇基板P上之圖案重疊精度，溫度之調整時，雖然以儘可能縮小基板P在(或是液體LQ、或光學元件2)準處理時(步驟SA3)與液浸曝光時(步驟SA4)的溫差，然而，亦有可能因光照射條件或致動器的驅動條件等而產生溫度差。此時，例如，可預先求出對準處理時與液浸曝光時之溫差所造成之基板P的熱變形量(線膨脹之變動量)，並求出用來修正該 變動量所需之修正量，根據該修正量，來修正重疊曝光時基板P與圖案像的位置關係。

又，上述實施形態中，係將基板P裝載在基板載台PST上後再進行測量處理，然而，該測量處理亦可是處理若干片基板後再進行，其間僅以步驟SA3進行對準處理。

又，在測量處理之進行時，係將作為曝光對象之基板P裝置於基板載台PST上，藉以防止各測量處理中液體LQ浸入Z載台52之凹部55，然而，若基板載台PST的上面面積較液浸區域AR2大上許多，在測量處理時液體LQ不致浸入Z載台52之凹部55的話，此際，亦可在測量處理結束後方將基板P裝載於基板載台上。

又，為防止測量處理之進行時液體LQ浸入Z載台52的凹部55，亦可將與基板P同一形狀之虛擬(dummy)基板(非作為曝光對象之基板P)裝載於基板載台PST上，待結束測量處理後，方更換為曝光對象之基板P。

又，上述實施形態中，雖係在將基板P裝載於基板載台PST上前，以調溫用保持具90來調整基板P之溫度，然而，若是在基板P裝載於基板載台PST上後藉著將以調整溫度之液體LQ流向基板P上、或進行基板保持具PH之溫度調整即足夠的話，則不設置調溫用保持具90亦可。

又，上述實施形態中，雖係進行光學元件2、基板保持具PH、基準構件300等之溫度調整，但不必然須對其等俱施以溫度調整，亦可僅對可能會受到與液體LQ之熱交換影響之構件進行溫度調整。

又，上述實施形態中，係對光學元件2、基板P(基板保持具 PH)、基準構件300等與液體LQ接觸的物體進行溫度調整，但不進行與供應至投影光學系統PL像面側之液體LQ接觸之物體的溫度調整，而是視該物體之溫度，來調整所供應之液體LQ的溫度亦可。此時，最好是能例如使用溫度感測器來測定各物體之溫度，根據該測定結果，調整液體LQ的溫度。此時，亦能抑制液體LQ和與該液體LQ接觸之物體間的熱交換，防止液體LQ的溫度變化(溫度分布之產生)、或與液體LQ接觸之物體的溫度變化、或熱變形。

此外，若是亦擔心液體LQ與流路形成構件70間之熱交換(熱傳遞)的話，亦可藉由調溫系統60來調整流路形成構件70之溫度。此時，亦可將加熱器埋入流路形成構件70內、或在流路形成構件70內另行設置調溫用流路(與液體供應機構10及液體回收機構20之連通流路不同者)，使調溫用之流體流向調溫用流路。此時，可在流路形成構件70配置溫度感測器，以測量流路形成構件70的溫度，根據其結果，調整流路形成構件70的溫度。

再者，上述實施形態中，雖係在基板保持具PH內形成調溫流路62，將已調整溫度的液體LQ流向該調溫流路62，據以調整基板保持具PH的溫度，俾遂行基板P之溫度調整，然而，亦可將裝載於基板載台PST之馬達或致動器之溫度調整機構，兼用於基板保持具PH之溫度調整。

以下，說明本發明之另一實施形態。以下之說明中，對於與上述實施形態相同或相等之構成部分，係賦與同一符號，並簡化或省略其說明。

圖10中，在流路形成構件70的下面70A形成有梯部71，使得液體供應口12A、12B之設置區域，較液體回收口22A、22B之設置區 域相對於基板P要來得遠。又，梯部71中，朝向投影光學系統PL之光軸AX的面71A，設置有用來攪拌液浸區域AR2的液體LQ之攪拌裝置72。攪拌裝置72分別設在液體供應口12A、12B之附近，以攪拌透過液體供應口12A、12B而供應至基板P上之液體LQ。可在基板P的液浸曝光當中(或其前後)、或是在基準構件300或上板401、501上配置有液體LQ之狀態下時之測量進行中(或其前後)，由攪拌裝置72攪拌液體LQ。藉攪拌裝置72來攪拌液體LQ，可防止液體LQ中產生溫度分布之不良狀況。

又，如圖11所示，例如，亦可在流路形成構件70的內側面70B，設置朝光學元件2噴吹液體LQ之噴流的第2液體供應口18A、18B。亦即，可使第2液體供應口18A、18B朝光學元件2的液體接觸面2A之方向而形成。以此方式，藉第2液體供應口18A、18B將液體LQ以接觸光學元件2之方式加以供應，能抑制因曝光用光EL之照射造成光學元件2的溫度變化(溫度上昇)，可將光學元件2維持在期望溫度以避免液體LQ產生溫度分布。

再者，亦可取代以接觸光學元件2之方式供應液體LQ，而使第2液體供應口18A、18B所供應液體LQ，成為沿光學元件2之液體接觸面2A流動之層流。此時，可使第2液體供應口18A、18B形成在液體接觸面2A的附近、且朝向與光學元件2之光軸正交的方向。藉此作法，可抑制對光學元件2的影響(磨耗或溶解等)。

又，上述實施形態中，將曝光用之液體LQ供應至投影光學系統PL像面側，以調整光學元件2之溫度時，液體LQ的供應，乃是在光學元件2與基板P或基板載台PST上之既定平坦面相對向之狀態下，然而， 亦可如圖12所示，設置可自由進出投影光學系統PL下方區域的平板構件150。將平板構件150配置在投影光學系統PL之下方區域時，係與投影光學系統PL之光學元件2相隔既定距離而能與其對向。於平板構件150，設有以軸部151為旋轉中心之旋轉機構152，藉旋轉機構152的驅動，可自由進出投影光學系統PL的下方區域。此外，軸部151的上端部，例如，被安裝在用來保持投影光學系統PL之鏡筒PK的平台或立柱(body)等既定構件。又，旋轉機構152亦具有使平板構件150移動於Z軸方向之Z驅動機構的功能，可調整投影光學系統PL之光學元件2與平板構件150間之距離。藉該平板構件150之設置，例如，即使基板載台PST並未因基板之裝載、卸載而配置在投影光學系統PL下方區域，仍可在光學元件2與平板構件150相對向的狀態下，由液體供應口12供應液體LQ，藉此，不僅可使用液體LQ來調整光學元件2的溫度，亦能常時保有投影光學系統PL之液體接觸面2A的濕潤，防止因投影光學系統PL的液體接觸面2A乾燥而有異物等附著於該液體接觸面2A。即使基板載台PST並未位在投影光學系統PL的下方，亦可藉平板構件150防止液體從投影光學系統PL(光學元件2)或流路形成構件70滴落至不當位置。

此外，雖然液體調溫裝置61可精密的調整液體LQ之溫度，但如圖13(a)之示意圖所示，液體調溫裝置61所供應的液體LQ，其溫度亦有可能隨時間變化(雖然程度非常輕微)。又，在圖13(a)之圖表中，橫軸為時間t、縱軸為溫度(溫度變動量)△T。若是將該溫度隨時間變化的液體LQ連續供應於基板P上時，形成在基板P上之液浸區域AR2的液體LQ會產生溫度分布。

因此，如圖14所示，可在供應流路13中的液體調溫裝置61與液體供應口12之間，設置衰減構件100，以降低所通過之液體LQ的溫度變動，藉此，如圖13(b)之示意圖所示，透過液體供應口12所供應的液體LQ，可衰減隨時間之溫度變動。衰減構件100藉隔熱材而與周圍隔熱。作為衰減構件100，例如有金屬製燒結體或金屬製網格(mesh)之多孔質體。或是由中空絲膜等所構成之線內濾器(inline filter)亦可。此等多孔質體等，對通過液體LQ具有大的接觸面積、且對液體LQ之熱容量亦大，故能充分衰減所通過之液體LQ的溫度變動。又，使用金屬作為衰減構件100時，以不鏽鋼為佳。

又，本發明亦適用於雙載台型之曝光裝置。雙載台型曝光裝置之構造及曝光動作，例如，已揭示於日本專利特開平10-163099號及特開平10-214783號(對應美國專利6,341,007、6,400,441、6,549,269、6,509,634)、日本專利特表2000-505958號(對應美國專利5,969,441)或美國專利6,208,407號。

圖15係雙載台型曝光裝置例的概略構成圖。圖15所示之曝光裝置EX2，具備：第1基板載台PST1，其具有保持基板P之基板保持具PH1，可將基板P保持於基板保持具PH1並移動；以及，第2基板載台PST2，其具有保持基板P之基板保持具PH2，可將基板P保持於基板保持具PH2並移動。第1、第2基板載台PST1、PST2，可分別獨立移動於共通的基座54上。第1、第2基板載台PST1、PST2分別與上述實施形態同樣的，具備有基準構件300、照度不均感測器400、空間像測量感測器500等感測器。

又，雙載台型曝光裝置EX2，具備：用以對一基板載台 PST1(PST2)所保持之基板P進行測量的測量站ST1，以及具有投影光學系統PL、用來對另一基板載台PST2(PST1)所保持之基板P進行曝光的曝光站ST2。曝光站ST2中，除基板對準系統350外，裝載有所有圖1之系統(包含焦點檢測系統30)。又，測量站ST1中，裝載有基板對準系統350、及具有投射部30A與受光部30B之焦點檢測系統30。

又，在第1基板載台PST1與第2基板載台PST2，分別設有在測量站ST1進行基板保持具PH1、PH2之溫度調整的調溫系統60。

該雙載台型曝光裝置之基本的動作，例如，在曝光站ST2對第2基板載台PST2上的基板P進行曝光處理中，係在測量站ST1，進行第1基板載台PST1上之基板P的更換及測量處理。在各自之作業結束後，將第2基板載台PST2移動至測量站ST1，第1基板載台PST1則與其並行的移動至曝光站ST2，此時在第2基板載台PST2進行測量及更換處理，對第1基板載台PST1之基板P進行曝光處理。

本實施形態中，在測量站ST1之基板P的測量，包含：以焦點檢測系統30測量基板P表面之面位置資訊、以及使用基板對準系統350進行之基板P上之對準標記1與基準構件300上之基準標記PFM的檢測。例如，在曝光站ST2對第2基板載台PST2上的基板P進行液浸曝光之處理期間，在測量站ST1則是使用基板對準系統350、焦點檢測系統30、及基準構件300，對第1基板載台PST上的基板P進行測量處理。在結束測量處理後，進行第1基板載台PST1與第2基板載台PST2之更換作業，如圖15所示，進行第1基板載台PST之定位，使第1基板載台PST1之基準構件300與投影光學系統PL相對向。在此狀態下，控制裝置CONT開始液體LQ之 供應，將液體LQ充滿於投影光學系統PL與基準構件300之間，透過液體LQ，由光罩對準系統360進行基準構件300之基準標記MFM的測量處理及曝光處理。再者，以測量站ST1先予求得之各照射區域S1~S24的對準資訊，係以基準構件300之基準標記PFM為基準而決定(加以記憶)，在曝光站ST2實施液浸曝光之際，根據相對基準構件300之基準標記PFM、以既定位置關係形成之基準標記MFM與光罩M的位置關係，來控制第1基板載台PST1的移動，以進行各照射區域S1~S24的定位。亦即，在測量站ST1所求得之各照射區域S1~S24之對準資訊(排列資訊)，經使用基準標記PFM、MFM而有效的傳達至曝光站ST2。

如前所述，雙載台型之曝光裝置之情形時，由於在一載台之液浸曝光處理期間，能在另一載台進行不透過液體的測量處理，因此，可提昇曝光處理的效率。

又，於測量站ST1，在進行基板P之測量前，調溫系統60調整基板保持具PH之溫度，以將基板P調整成既定溫度。又，透過基板保持具PH將基板P調整成既定溫度後，對基板P進行測量處理。在基板P的測量處理中，調溫系統60仍持續透過基板保持具PH來調整基板P的溫度。

又，在測量站ST1進行基板保持具PH1之溫度調整之際，調溫系統60根據設在曝光站ST2之液體供應機構10所供應之液體LQ的溫度，進行基板保持具PH1之溫度調整。具體而言，調溫系統60在測量站ST1進行基板保持具PH1之溫度調整，使液體供應機構10所供應之液體LQ與基板P的溫度大致相同。又，待結束於測量站ST1對基板P的測量處理後，控制裝置CONT將第1基板載台PST1從測量站ST1移動至曝光站ST2。

此處，在曝光站ST2，係對被支持在第2基板載台PST2上之基板P進行曝光處理。在曝光站ST2對第2基板載台PST2上之基板P的曝光處理結束後，控制裝置CONT將第1基板載台PST1(此時其支持已在測量站ST1結束測量處理的基板P)移動至曝光站ST2。此時，若是在對第1基板載台PST1上之基板P的測量處理結束後，於曝光站ST2仍持續對第2基板載台PST2上之基板P施以曝光處理時，控制裝置CONT仍持續在測量站ST1以調溫系統60來調整第1基板載台PST1上基板P的溫度，直到曝光站ST2中的基板P之曝光結束為止。亦即，控制裝置CONT開始在測量站ST1對第1基板載台PST1上之基板P調整溫度後，即持續測量站ST1之溫度調整，直到曝光站ST2之第2基板載台PST2上的基板P之曝光處理結束為止。

又，為了要對結束測量處理、移動至曝光站ST2之第1基板載台PST1上之基板P進行液浸曝光，控制裝置CONT乃藉液體供應機構10，將液體LQ供應至基板P上。此處，被保持在第1基板載台PST1上之基板P，由於係在測量站ST2被調溫系統60調整為與液體LQ大致相同溫度，因此，即使對基板P上供應液體LQ，亦不會造成基板P的溫度變化或熱變形。再者，無庸贅言的，為了抑制因與所供應之液體LQ接觸而造成之基板P的溫度變化，最好是在曝光站ST2仍持續以調溫系統60來調整基板保持具PH1之溫度。又，在曝光站ST2，控制裝置CONT透過液體LQ將曝光用光EL照射於基板P，來使基板P曝光。在基板P之曝光進行中，控制裝置CONT仍一邊以調溫系統60調整基板保持具PH或光學元件2之溫度，一邊進行基板P之曝光。若在測量站ST1之測量後，基板保持具PH1之溫 度調整不易持續時，亦可在開始基板保持具PH1之基板P的曝光前，例如，藉液體供應口12將曝光用之液體LQ供應至基板P上，以進行基板P之溫度調整，待基板P與液體LQ大致成為相同溫度後，方開始曝光。

如以上之說明所揭示，在具有第1基板載台PST1及第2基板載台PST2之雙載台型曝光裝置中，藉由在對基板P進行測量處理之測量站ST1，使用調溫系統60對用來保持基板P之基板保持具PH1進行調整溫度，即能將該基板保持具PH所保持的基板P調整為期望之溫度。因此，可防止在測量站ST1之測量處理後發生基板P的溫度變化或熱變形，能根據測量站ST1所測得之資訊(基板P的表面資訊、基板P上之照射區域的位置資訊等)，在曝光站ST2以良好精度進行基板P之曝光。

如前所述，本實施形態之液體LQ係以純水構成。使用純水之優點在於，在半導體製造工廠能容易的大量取得，且對基板P上之光阻及光學元件(透鏡)等沒有不良影響。此外，純水不至於對環境造成不良影響，且由於雜質之含量極低，因此亦可期待對基板P之表面、及對設在投影光學系統PL前端面之光學元件表面的洗淨作用。又，工廠的純水可能潔淨度過低，此時可在曝光裝置本身設置超純水製造器。

又，純水(水)對波長為193nm左右之曝光用光EL的折射率n被認為在1.44左右，而作為曝光用光EL之光漁而使用ArF準分子雷射光(波長193nm)時，在基板P上為1/n，亦即193nm之波長經純水而成為134nm左右之短波長，能獲得高的解像度。再者，由於焦深與空氣中相較約為n倍，亦即被放大約1.44倍左右，因此只要能確保與在空氣中使用時相同程度之焦深即可之情形時，能更進一步的增加投影光學系統PL之數值孔徑， 就此點而言，亦能提昇解像度。

再者，使用上述液浸法時，投影光學系統的數值孔徑NA會有在0.9~1.3的情形。當投影光學系統之數值孔徑NA如此大的情形，習知作為曝光用光的隨機偏光光源，會因偏光效應而使成像特性惡化，因此，最好是能使用偏光照明。在此情形，可進行對準光罩(標線片)的L/S圖案之線圖案的長邊方向之直線偏光照明，以使光罩(標線片)圖案射出較多的S偏光成分(TE偏光成分)，亦即，射出較多沿線圖案之長邊方向的偏光方向成分之繞射光。在投影光學系統PL與塗布於基板P表面的光阻間充滿液體之情形，相較於在投影光學系統PL與塗布於基板P表面的光阻間充滿空氣(氣體)之情形，由於有助於提昇對比的S偏光成分(TE偏光成分)之繞射光在光阻表面具有高透過率，因此即使投影光學系統的數值孔徑NA超過1.0，亦可得到高成像性能。又，若是適當組合移相光罩或日本專利特開平6-188169號公報所揭示之沿線圖案之長邊方向的斜入射照明法(特別是雙極照明法)等將更具效果。

又例如，以ArF準分子雷射光作為曝光用光，使用縮小倍率1/4左右之投影光學系統PL，將微細的L/S圖案(例如25~50nm左右之L/S)曝光於基板P上之狀況，因光罩M之構造(例如圖案的微細程度或鉻膜膜厚)的波導效果使光罩M具有偏光板作用，從光罩所射出之S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光，要多於會降低對比度之P偏光成分(TM偏光成分)，因此，最好是使用前述直線偏光照明，但即使以隨機偏光光源來照明光罩M，使用數值孔徑NA高達0.9~1.3之投影光學系統仍能有高解析度。又，使光罩M上的極微細L/S圖案曝光於基板P上時，雖亦有因波導效果使P偏 光成分(TM偏光成分)大於S偏光成分(TE偏光成分)之可能，但若以ArF準分子雷射光為曝光用光，使用縮小倍率1/4左右之投影光學系統PL，將25nm以上之L/S圖案曝光於基板P上，該條件下，從光罩所射出之S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光要多於P偏光成分(TM偏光成分)，故即使投影光學系統之數值孔徑NA高達0.9~1.3，仍可獲得高解析度。

再者，不僅是對準光罩(標線片)之線圖案長邊方向的直線偏光照明(S偏光照明)，若組合日本專利特開平6-53120號公報所揭示之，朝以光軸為中心之圓的接線(圓周)方向直線偏光之偏光照明法與斜入射照明法，其效果亦佳。特別是，當光罩(標線片)的圖案並不僅沿一既定方向之線圖案，而是混有沿複數個不同方向之線圖案，此時，若同樣併用特開平6-53120號公報所揭示之，朝以光軸為中心之圓的接線方向直線偏光之偏光照明法與環帶照明法，藉此，即使在投影光學系統的數值孔徑NA較大的情形，仍能獲得高成像性能。

本實施形態中，基板保持具PH、投影光學系統PL的前端光學元件2、基準構件300等接觸液體LQ之物體，其溫度之調整係藉由將已調溫之液體流向設在該等物體之內部或周圍之流路，然而，亦可不使用液體而代之以已調溫之氣體，使流向該等流路。

本實施形態中，在投影光學系統PL的前端安裝有光學元件2，藉由該透鏡可調整投影光學系統PL之光學特性，例如像差(球面像差、彗形像差等)。又，安裝在投影光學系統PL的前端之光學元件，亦可使用用來調整投影光學系統PL的光學特性之光學平板。或是可透過曝光用光EL之平行平面板亦佳。若以較透鏡廉價之平行平面板作為與液體LQ接觸 之光學元件，即使在曝光裝置EX的搬運、組裝、調整時，在該平面平行板附著會使投影光學系統PL之透過率、曝光用光EL在基板P上之照度、以及照度分布均勻性之物質(例如矽系有機物等)，亦僅須在供應液體LQ之前更換該平行平面板即可，較諸於以透鏡作為接觸於液體LQ之光學元件時，其交換成本已然降低，是其優點之一。亦即，肇因於曝光用光EL之照射而自光阻產生的飛散粒子、以及液體LQ的雜質附著等，雖然會污及接觸於液體LQ的光學元件表面，以致必須定期更換該光學元件，然而，藉著以廉價的平行平面板來作為該光學元件，較諸於使用透鏡時，更換零件的成本降低，且更換所需時間短，可抑制維護成本(運轉成本)的上昇或產能的降低。

再者，因液體LQ的流動而導致投影光學系統PL前端之光學元件與基板P間產生過大壓力時，該光學元件亦可使用非替換式者，俾以牢固之固定方式避免受該壓力而牽動光學元件。

又，本實施形態的構成，係在投影光學系統PL與基板P表面間填滿液體LQ，然而，亦可在基板P的表面安裝有平行平面板所構成之玻璃罩並在該狀態下充滿液體LQ。

又，適用上述液浸法之露光裝置，係以液體(純水)充滿於投影光學系統PL之終端光學元件2的射出側之光路空間來使基板P曝光，然而，亦可如國際公開第2004/019128號所揭示般，將液體(純水)充滿在投影光學系統PL的終端光學元件2之射入側的光路空間。此時，亦可調整投影光學系統PL之終端光學元件2之射入側的光路空間之液體壓力。又，亦可藉由一邊排放投影光學系統PL的終端光學元件2之射入側光路空間之氣體，一邊開始供應液體，以快速且良好將液體填滿於該光路空間。

再者，本實施形態中雖係以水作為液體LQ，亦可使用水以外的液體，例如，當曝光用光EL係F2雷射時，因為該F2雷射光無法透過水，因此宜使用可透過F2雷射光者來作為液體LQ，例如全氟聚醚(PFPE)或氟系油料等氟系之液體。此時，與液體LQ接觸的部分，例如，係以含氟之極性小的分子結構物質來形成薄膜，以實施親液化處理。又，液體LQ亦可使用其他對曝光用光EL具有透過性且折射率儘可能地高、並對投影光學系統PL或基板P表面所塗布的光阻具穩定性者(例如杉木油)。此時，亦視所使用之液體LQ之極性來進行表面處理。此時，亦可使用具有期望折射率之各種流體，例如超臨界流體、或高折射率之氣體，來取代液體LQ之純水。

又，上述各實施形態之基板P，並不侷限於半導體元件製造用之半導體晶圓，舉凡顯示元件用之玻璃基板、薄膜磁頭用之陶瓷晶圓、或曝光裝置所使用的光罩或標線片之原版(合成石英、矽晶圓)等皆可適用。

作為曝光裝置EX，除了同步移動光罩M與基板P以進行施光罩M圖案之掃描曝光、亦即步進掃描方式之掃描型曝光裝置(掃描步進機)外，亦能適用，在光罩M與基板P的靜止狀態下使光罩M圖案一次曝光，進而依序步進式地移動基板P、即步進重複方式之投影曝光裝置(步進機)。又，本發明亦適用於，在基板P上將至少2個圖案局部疊合以進行轉印、即步進接合(step and stitch)式之曝光裝置。又，本發明亦適用於，在第1圖案與基板P大致靜止的狀態下，以投影光學系統(例如1/8縮小倍率之不含反射元件的折射型投影光學系統)將第1圖案之縮小像一次曝光於基板P上，之後，在第2圖案與基板P幾近靜止的狀態下，以該投影光學系統，將第2圖案之縮小像以部分重疊於第1圖案的方式一次曝光於基板P上、 亦即接合方式之一次性曝光裝置。

又，本發明亦適用於，曝光裝置除用以保持基板P之載台外，尚有其他用來裝載測量用構件或感測器之測量載台者。此時，使投影光學系統與測量載台相對向、並在測量載台上形成液浸區域AR2時，可與上述基板載台PST的平板構件50、基準構件300、或空間像感測器500等同樣的，調整測量載台上的構件之溫度。再者，具有測量載台之曝光裝置，已揭示於例如歐洲專利公開第1,041,357號公報。

又，上述實施形態中所採用的曝光裝置，係在投影光學系統PL與基板P間局部充滿液體，然而，本發明亦可應用於，曝光對象之基板的表面全面為液體所覆蓋之液浸曝光裝置。曝光對象之基板的表面全為液體所覆蓋之液浸曝光裝置，其構造及曝光動作，已揭示於例如日本專利特開平6-124873號公報、特開平10-303114號公報、美國專利第5,825,043號等。

作為裝載於曝光裝置之投影光學系統，可使用前述各種態樣之投影光學系統，然而，本發明亦適用於不具有投影光學系統之曝光裝置，例如近接型之曝光裝置。

又，上述實施形態中，採用透過液體LQ以檢測基板P表面之面位置資訊之聚焦調平(focus leveling)檢測系統，然而，所採用之焦點調平檢測系統，亦可以不透過液體的方式，在曝光前或曝光中檢測基板P表面之面位置資訊。

上述之具體示例中，係在流路形成構件70的開口部70C(光透過部)，相距既定間隔配置投影光學系統PL前端之光學元件2，然而，亦可將任意之 光學元件裝置於流路形成構件70的開口部70C。亦即，將光學元件2或前述光學平板保持於流路形成構件70。此時，就防止傳遞振動之觀點來看，投影光學系統PL與流路形成構件70具不同之支持構造較佳。

又，曝光裝置EX的種類，並不限於將半導體元件圖案曝光於基板P之半導體元件製造時所使用的曝光裝置，亦可廣泛的用於製造液晶顯示元件或顯示器等之曝光裝置，或是用於製造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、標線片或光罩等之曝光裝置。

於基板載台PST或光罩載台MST使用線性馬達時，無論是採用氣浮型(使用空氣軸承)或磁浮型(使用羅倫茲力或反作用力)之任一種皆可。又，各載台PST、MST，可以是沿導軌移動之型式、或不設置導軌之無導軌型式者皆可。使用線性馬達之例，已揭示於美國專利第5,623,853號及第5,528,118號。

作為各載台PST、MST之驅動機構，可使用將磁鐵2維配置之磁鐵單元、與將線圈2維配置之電樞單元予以對向，藉電磁力來驅動各載台PST、MST之平面馬達。此時，將磁鐵單元與電樞單元之任一方接觸於載台PST、MST，將磁鐵單元與電樞單元之另一方設在載台PST、MST之移動面側即可。

因基板載台PST之移動所產生之反作用力，可使用框架構件將其機械性的釋放至地面，以避免傳至投影光學系統PL。此反作用力之處理方法，例如已詳細的揭示於美國專利第5,528,118號(日本專利特開平8-166475號)公報。

又，因光罩載台MST之移動所產生之反作用力，可使用框 架構件將其機械性的釋放至地面，以避免傳至投影光學系統PL。此反作用力之處理方法，例如已詳細的揭示於美國專利第5,874,820號(日本專利特開平8-330224號)公報中，本案在申請國之法令許可範圍內，援用該等之揭示作為本說明書之部分記載。

如上述般，本案實施形態之曝光裝置EX，係將包含本案申請專利範圍所例舉之各構成要素的各種子系統，以能保持既定機械精度、電氣精度、光學精度之方式，加以組裝製造。為確保上述各種精度，於此組裝之前後，對各種光學系統進行用以達成光學精度之調整，對各種機械系統進行用以達成機械精度之調整，對各種電氣系統則進行用達成各種電氣精度之調整。各種次系統組裝至曝光裝置之步驟，包含各種次系統彼此間之機械連接、電氣迴路之連接、氣壓迴路之連接等。此各種次系統組裝至曝光裝置之步驟前，當然有各個次系統之組裝步驟。各種次系統組裝至曝光裝置之步驟結束後，即進行綜合調整，以確保曝光裝置舔之各種精度。又，曝光裝置的製造以在溫度及清潔度等受到管理的無塵室中進行較佳。

半導體元件等之微元件，係如圖16所示，經微元件之功能、性能設計步驟201，根據此設計步驟製作光罩(標線片)的步驟202，製造基板(元件之基材)的步驟203，使用前述實施形態之曝光裝置EX將光罩之圖案曝光至基板的曝光處理步驟204，元件組裝步驟(切割製程、接合製程、封裝製程)205，檢查步驟206而製造。

根據本發明，能將液體或與液體接觸之物體的溫度維持在期望狀態。因此，透過液體照射曝光用光時之曝光精度、及透過液體照射檢測光時之測量精度，可維持在良好的狀態。因此，能製造出具期望性能之 元件。

AR1‧‧‧投影區域

AR2‧‧‧液浸區域

AX‧‧‧光軸

CONT‧‧‧控制裝置

EL‧‧‧曝光用光

EX‧‧‧曝光裝置

IL‧‧‧照明光學系統

La‧‧‧檢測用光束

LQ‧‧‧液體

M‧‧‧光罩

MFM‧‧‧基準標記(光罩側)

MST‧‧‧光罩載台

P‧‧‧基板

PFM‧‧‧基準標記(基板側)

PH‧‧‧基板保持具

PK‧‧‧鏡筒

PL‧‧‧投影光學系統

PST‧‧‧基板載台

PST1‧‧‧第1基板載台

PST2‧‧‧第2基板載台

PSTD‧‧‧基板載台驅動裝置

ST1‧‧‧測量站

ST2‧‧‧曝光站

1‧‧‧對準標記

2‧‧‧光學元件

2A‧‧‧液體接觸面

10‧‧‧液體供應機構

11‧‧‧液體供應部

12(12A,12B)‧‧‧液體供應口

13(13A,13B)‧‧‧供應管

15‧‧‧閥門

16(16A,16B)‧‧‧流量控制器

20‧‧‧液體回收機構

21‧‧‧液體回收部

22(22A,22B)‧‧‧液體回收口

23(23A,23B)‧‧‧回收管

30‧‧‧焦點檢測系統

30A‧‧‧投射部

30B‧‧‧受光部

40‧‧‧移動鏡

41‧‧‧雷射干涉儀

50‧‧‧平板構件

50L‧‧‧開口部

50T‧‧‧彎曲部

51‧‧‧上面

52‧‧‧Z載台

53‧‧‧XY載台

54‧‧‧基座

55‧‧‧凹部

60‧‧‧調溫系統

61‧‧‧液體調溫裝置

62‧‧‧調溫流路

63‧‧‧供應流路

63'‧‧‧內部流路

64‧‧‧回收流路

64'‧‧‧內部流路

70‧‧‧流路形成構件

70A‧‧‧下面

70C‧‧‧開口部

300‧‧‧基準構件

350‧‧‧基板對準系統

360‧‧‧光罩對準系統

Claims (60)

1. 一種曝光裝置，係透過液體對基板照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於，具備：基板載台，係具有用以保持基板之基板保持構件，能將該基板保持於該基板保持構件進行移動；以及調溫系統，係用以進行該基板保持構件之溫度調整。
2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以降低該基板與基板上液體間之熱傳遞。
3. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以避免因該液體與該基板之接觸而造成該液體之溫度變化。
4. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以避免該液體中產生溫度分布。
5. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其具有面位置檢測裝置，係透過液體對該基板上投射檢測光束，並透過該液體接收來自該基板的反射光，以檢測該基板表面之面位置資訊；該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以抑制該因該液體之溫度變化造成之該面位置檢測裝置的測量誤差。
6. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以避免因該液體與該基板之接觸而造成該基板之溫度變化。
7. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，其具備不透過液體來檢測該基板 上之對準標記的標記檢測系統；該調溫系統係在以該標記檢測系統檢測出標記後，進行該基板保持構件之溫度調整，以避免因該液體與基板之接觸而造成該基板的溫度變化。
8. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統係使用與供應至該基板上相同之液體，來進行該基板保持構件之溫度調整。
9. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統係視供應至該基板上之液體的溫度，來進行該基板保持構件之溫度調整。
10. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其具備用以測量該基板保持構件之溫度的溫度感測器。
11. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統，亦進行在與該液體接觸的狀態下該曝光用光所通過之光學構件的溫度調整。
12. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該調溫系統亦進行該液體之溫度調整。
13. 如申請專利範圍第12項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該液體、該光學構件及該基板保持構件之溫度調整，以使該液體、該光學構件及該基板保持構件之溫度大致相等。
14. 一種曝光裝置，係透過液體對基板照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於：具備調溫系統，係用來進行在與該液體接觸的狀態下該曝光用光所通過之光學構件的溫度調整。
15. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該光學構件之溫度調整，以降低該液體與該光學構件間之熱傳遞。
16. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該光學構件之溫度調整，以避免因該液體與該光學構件之接觸而造成該液體的溫度變化。
17. 如申請專利範圍第16項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該光學構件之溫度調整，以避免該液體中產生溫度分布。
18. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其具備用以測量該光學構件之溫度的溫度感測器。
19. 如申請專利範圍第1或14項之曝光裝置，其具備：投影光學系統，係包含該光學構件，透過液體將圖案像投影至該基板上；以及溫度感測器，係用以測量供應至該投影光學系統像面側之液體的溫度。
20. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其具有面位置檢測裝置，係透過液體對該基板上投射檢測光束，並透過該液體接收來自該基板的反射光，以檢測該基板表面之面位置資訊；該調溫系統係進行該基板保持構件之溫度調整，以抑制該因該液體之溫度變化造成之該面位置檢測裝置的測量誤差。
21. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行該光學構件之溫度調整，以避免因該液體與該光學構件之接觸而造成該光學構件之溫度變化。
22. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統係使用與供應至該基板上相同之液體，來進行該光學構件之溫度調整。
23. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統係視供應至 該基板上之液體的溫度，來進行該光學構件之溫度調整。
24. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中，該調溫系統亦進行該液體之溫度調整。
25. 一種曝光裝置，係透過液體對基板照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於，具備：基板載台，係可保持該基板並進行移動，具有在該基板周圍形成平坦部之構件；以及調溫系統，係用以進行形成該平坦部之構件的溫度調整。
26. 如申請專利範圍第25項之曝光裝置，其中，該平坦部與該基板載台所保持之基板表面大致同高。
27. 如申請專利範圍第25項之曝光裝置，其中，形成該平坦部之構件，包含配置在該基板周圍之測量構件。
28. 如申請專利範圍第25項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行溫度調整，以避免形成該平坦部之構件產生溫度變化。
29. 如申請專利範圍第25項之曝光裝置，其中，該調溫系統係進行形成該平坦部之構件的溫度調整，以抑制該平坦部上之液體的溫度變化。
30. 一種曝光裝置，係透過液體對基板上照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於，具備：第1基板載台，具有用以保持基板之基板保持構件，能將基板保持於該基板保持構件而移動；第2基板載台，具有用以保持基板之基板保持構件，能將基板保持於該基板保持構件而移動； 測量站，係用來對一載台所保持之基板進行測量；曝光站，係用來對另一載台所保持之基板進行曝光；以及調溫系統，係分別設在該第1基板載台與第2基板載台，在該測量站進行該基板保持構件的溫度調整。
31. 如申請專利範圍第30項之曝光裝置，其中，於該測量站之基板測量，包含基板表面之面位置資訊的測量。
32. 如申請專利範圍第30項之曝光裝置，其中，於該測量站之基板測量，包含基板上對準標記之檢測。
33. 如申請專利範圍第30項之曝光裝置，其中，該調溫裝置係在進行該基板之測量前，進行該基板保持構件的溫度調整。
34. 如申請專利範圍第30項之曝光裝置，其中，該曝光站具備將液體供應至該基板上之液體供應機構；該調溫系統係視該液體供應機構所供應之液體溫度，進行該基板保持構件的溫度調整。
35. 如申請專利範圍第30項之曝光裝置，其中，於該測量站之基板測量後，為抑制在該曝光站因與供應至該基板上之液體接觸所造成之該基板的溫度變化，該調溫系統進行係進行該基板保持構件的溫度調整。
36. 一種曝光裝置，係透過液體對基板照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於，具備：液體供應機構，係用以供應該液體；以及溫度感測器，係測量與該液體供應機構供應之液體接觸之物體的溫度；該液體供應機構，係根據該溫度感測器之測量結果調整所供應液體之 溫度。
37. 如申請專利範圍第36項之曝光裝置，其中，該物體包含該基板。
38. 如申請專利範圍第36項之曝光裝置，其進一步具備透過該液體供應機構所供應之液體將圖案像投影至該基板上的投影光學系統；該物體包含該投影光學系統之一部分的光學構件。
39. 如申請專利範圍第36項之曝光裝置，其具備可保持該基板並進行移動的基板載台；該物體，包含形成該基板載台上面之至少一部分的構件。
40. 如申請專利範圍第39項之曝光裝置，其中，形成該基板載台上面之至少一部分的構件，包含裝載於該基板載台之測量用構件。
41. 如申請專利範圍第36項之曝光裝置，其中，該調溫裝置係進行所供應之液體的溫度調整，以使液體溫度與該物體溫度大致相同。
42. 如申請專利範圍第1、14、25、30及36項中任一項之曝光裝置，其中，曝光用光係透過投影光學系統與液體而照射至基板。
43. 一種元件製造方法，其特徵在於：係使用申請專利範圍第1、14、25、30及36項中任一項之曝光裝置。
44. 一種曝光方法，係透過液體使基板曝光，其特徵在於包含：在開始該基板之曝光前，考慮該液體的溫度，來調整該基板之溫度；以及透過該液體對基板上照射曝光用光，來使該基板曝光。
45. 如申請專利範圍第44項之曝光方法，其中，係在將該基板裝載於基板載台前進行該基板的溫度調整，該載台於該基板曝光中可保持該基板並 進行移動。
46. 如申請專利範圍第44項之曝光裝置，其中，係在將該基板裝載於基板載台後進行該基板的溫度調整，該載台於該基板曝光中可保持該基板並進行移動。
47. 如申請專利範圍第46項之曝光方法，其中，係將用於該基板曝光之液體，供應至該基板載台所裝載之基板上，進行該基板的溫度調整。
48. 如申請專利範圍第47項之曝光裝置，其中，係在進行該基板載台上所裝載之基板上之對準標記的檢測前，進行該基板的溫度調整。
49. 如申請專利範圍第44項之曝光方法，其中，係使用該基板曝光時所用之液體，來進行該基板的溫度調整。
50. 如申請專利範圍第45項之曝光方法，其中，係在將該基板裝載於該基板載台前，進行該基板的溫度調整，以減少當該基板與該液體接觸時該液體的溫度變化。
51. 如申請專利範圍第50項之曝光方法，其中，係在將該基板裝載於該基板載台前，調整該基板的溫度，以減少將該基板裝載於該基板載台時該基板的溫度變化。
52. 如申請專利範圍第44項之曝光方法，其中，曝光用光係透過投影光學系統與液體照射於基板。
53. 一種元件製造方法，其特徵在於：係使用申請專利範圍第44項之曝光方法。
54. 一種曝光方法，係透過液體使基板曝光，其特徵在於包含：根據預定溫度來調整包含該基板之液體所接觸之物體的溫度；以及 透過該預定溫度之液體來使基板曝光。
55. 如申請專利範圍第54項之曝光方法，其中，進一步包含測定該物體的溫度。
56. 如申請專利範圍第55項之曝光方法，其中，係根據所測定之物體溫度與預定溫度，來調整該物體的溫度。
57. 如申請專利範圍第54項之曝光方法，其中，係一邊根據預定溫度調整該液體所接觸之物體的溫度，一邊透過該預定溫度之液體來使基板曝光。
58. 一種曝光方法，係透過液體對基板上照射曝光用光，來使該基板曝光，其特徵在於包含：供應液體；以及根據與所供應之液體接觸的物體溫度，來調整所供應之液體溫度。
59. 如申請專利範圍第58項之曝光方法，其中，該曝光用光係透過投影光學系統照射在該基板上；該物體，係該基板、或該投影光學系統之光學構件的一部分。
60. 如申請專利範圍第58項之曝光方法，其進一步包含，將該基板保持在基板載台上；該物體係設在基板載台上面之構件。