TWI538014B - A substrate holding device, an exposure apparatus, an exposure method, and an element manufacturing method - Google Patents

A substrate holding device, an exposure apparatus, an exposure method, and an element manufacturing method Download PDF

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TWI538014B
TWI538014B TW102119096A TW102119096A TWI538014B TW I538014 B TWI538014 B TW I538014B TW 102119096 A TW102119096 A TW 102119096A TW 102119096 A TW102119096 A TW 102119096A TW I538014 B TWI538014 B TW I538014B
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水谷剛之
柴崎祐一
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尼康股份有限公司
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Description

基板保持裝置、曝光裝置、曝光方法、及元件製造方法
本發明係有關於用來保持基板之基板保持裝置、透過液體使基板曝光之曝光裝置、曝光方法、及元件製造方法。
本申請案，基於2005年12月8日提出的日本特願2005-354463號主張優先權，在此援引其內容。
在微影製程所使用的曝光裝置中，已有一種下述專利文獻所揭示之透過液體使基板曝光之液浸式的曝光裝置。
〔專利文獻1〕國際公開第99/49504號小冊子
〔專利文獻2〕日本特開2004-289127號公報
在液浸曝光裝置中，當有液體透過基板與基板載台間之間隙等而滲入基板背面側的空間，且該液體附著於基板的背面時，即可能會發生各種不良情形。例如當液體附著於基板背面之既定區域時，即有可能無法以基板載台的保持具無法良好地保持基板。或者，在使用搬送裝置將基板從保持具搬出(卸載)時，可能會使液體附著於與基板背面接觸之搬送裝置、或在搬送路徑中液體飛散等，而擴大受損程度。
本發明的目的在於，提供一種能避免液體附著在基板背面之既定區域之基板保持裝置、使基板透過液體曝光之 曝光裝置、曝光方法、及使用該曝光裝置或曝光方法之元件製造方法。
本發明採用以下之構成。
依本發明之第1態樣，係提供一種基板保持裝置，用以保持被曝光用光所照射的基板，其特徵在於，具備：基部；支持部，係形成於基部上，用以支持該基板之背面；第1周壁，係形成於基部上，具有與支持部所支持的基板之背面對向之第1上面，且包圍支持部所支持的基板與基部間之第1空間；第2周壁，係形成於基部上，具有與支持部所支持的基板之背面透過間隙而對向之第2上面，且包圍第1周壁；第3周壁，係形成於基部上，具有與支持部所支持的基板之背面對向之第3上面，且包圍支持部及第2周壁；流通口，可將氣體供應至第1周壁與第2周壁間之第2空間；及第1吸引口，用以吸引第2周壁與第3周壁間之第3空間之流體。依本發明之第1態樣，可避免有液體附著於基板背面之既定區域。
依本發明之第2態樣，係提供一種曝光裝置，其特徵在於：具備上述態樣之基板保持裝置，係透過液體而使該基板保持裝置所保持的基板曝光。
依本發明之第2態樣，由於能避免液體附著於基板背面之既定區域，因此能使基板良好的曝光。
依本發明之第3態樣，係提供一種元件製造方法，其特徵在於，包含：使用上述態樣之曝光裝置來使基板曝光之動作；及使該已曝光之基板顯影之動作。
依本發明之第3態樣，係使用能使基板良好曝光之曝光 裝置來製造元件。
依本發明之第4態樣，係提供一種曝光方法，係用以進行液浸曝光，其特徵在於，包含：將基板保持於基板保持裝置之動作；及使該基板保持裝置所保持的基板曝光之動作；該基板保持裝置具備：基部；支持部，係形成於該基部上，用以支持基板之背面；第1周壁，係形成於該基部上，具有與該支持部所支持的基板之背面對向之第1上面，且包圍該支持部所支持的基板與該基部間之第1空間；第2周壁，係形成於該基部上，具有與該支持部所支持的基板之背面透過間隙而對向之第2上面，且包圍該第1周壁；第3周壁，係形成於該基部上，具有與該支持部所支持的基板之背面對向之第3上面，且包圍該支持部及第2周壁；流通口，可將氣體供應至該第1周壁與該第2周壁間之第2空間；及第1吸引口，用以吸引該第2周壁與該第3周壁間之第3空間之流體。
依本發明之第4態樣，可避免液體附著在基板背面之既定區域，能使基板透過液體而良好的曝光。
依本發明之第5態樣，係提供一種元件製造方法，其特徵在於，包含：使用上述態樣之曝光方法來使基板曝光之動作；及使該已曝光之基板顯影之動作。
依本發明之第5態樣，係使用能使基板良好曝光之曝光方法來製造元件。
依此發明，可避免有液體附著在基板背面之既定區域，能使基板良好的曝光。
1‧‧‧液浸系統
4‧‧‧基板載台
4T‧‧‧基板台
7‧‧‧控制裝置
30‧‧‧基材
31‧‧‧第1周壁
31A‧‧‧第1上面
32‧‧‧第2周壁
32A‧‧‧第2上面
33‧‧‧第3周壁
33A‧‧‧第3上面
34‧‧‧第4周壁
34A‧‧‧第4上面
37‧‧‧狹縫
41‧‧‧第1空間
42‧‧‧第2空間
43‧‧‧第3空間
44‧‧‧第4空間
51‧‧‧第1槽
52‧‧‧第2槽
53‧‧‧第3槽
60‧‧‧流通口
61‧‧‧第1吸引口
62‧‧‧第2吸引口
63‧‧‧第3吸引口
81‧‧‧第1支持構件
100‧‧‧搬送裝置
EL‧‧‧曝光用光
EX‧‧‧曝光裝置
HD1‧‧‧第1保持具
LQ‧‧‧液體
LR‧‧‧液浸區域
P‧‧‧基板
圖1係顯示本實施形態之曝光裝置之概略構成圖。
圖2係本實施形態之基板台之側截面圖。
圖3係保持有基板之狀態之基板台的俯視圖。
圖4係卸除基板後之狀態之基板台的俯視圖。
圖5係卸除基板及板構件後之狀態的俯視圖。
圖6係顯示本實施形態之基板台要部的側截面圖。
圖7係顯示本實施形態之基板台要部的俯視圖。
圖8係用以說明本實施形態之基板台動作的示意圖。
圖9係用以說明氣體流向之示意圖。
圖10係用以說明氣體流向之示意圖。
圖11係用以說明氣體流向之示意圖。
圖12A係以搬送裝置保持基板背面之狀態的圖。
圖12B係以搬送裝置保持基板背面之狀態的圖。
圖13係微型元件的製程一例之流程圖。
以下參照圖式說明本發明之實施形態，但本發明並不侷限於此。此外，以下說明中係設定XYZ正交座標系統，並參照該XYZ正交座標系統說明各構件的位置關係。又，係以水平面內之既定方向為X軸方向；以水平面內之正交於X軸的方向為Y軸方向；各與X軸方向及Y軸方向正交的方向(亦即垂直方向)係則為Z軸方向。又，繞X軸、Y軸、及Z軸旋轉(傾斜)的方向，分別為θ X、θ Y、及θ Z方向。
圖1係本實施形態之曝光裝置EX之概略構成圖。圖1中的曝光裝置EX具備：光罩載台3，其能保持光罩M而移動；基板載台4，其能保持基板P而移動；照明系統IL，用 以將曝光用光EL照明於光罩載台3所保持的光罩M；投影光學系統PL，用以將受曝光用光EL所照明之光罩M的圖案像投影至基板P上；液浸系統1，其將液體LQ充滿於投影光學系統PL的像面附近之曝光用光EL的光路空間K，藉以將液浸區域LR形成於與投影光學系統PL對向之物體(例如基板P)上；及控制裝置7，用以控制曝光裝置EX整體之動作。又，曝光裝置EX中亦具備搬送裝置100，其能將基板P裝載至基板載台4，亦能從基板載台4卸載基板P。
此處所指的基板，包含已將感光材(光阻)、保護膜等膜塗布在半導體晶圓等基材上者。光罩包含形成有待縮小投影至基板上之元件圖案之標線片。又，在本實施形態中，雖係使用透射型之光罩，但亦可使用反射型之光罩。
照明系統IL，用以將照度均勻分布之曝光用光EL照明於光罩M上之既定照明區域。照明系統IL射出的曝光用光EL，係使用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248 nm)等遠紫外光(DVD光)、或ArF準分子雷射光(波長193 nm)及F2雷射光(波長157 nm)等真空紫外光(VUV光)等。本實施形態中的曝光用光EL，係使用ArF準分子雷射光。
光罩載台3藉由光罩載台驅動裝置(其包含線性馬達等致動器)，而能在保持光罩M的狀態下移動於X軸、Y軸、及θ Z方向。光罩載台3(進一步而言為光罩M)的位置資訊，係由雷射干涉儀3L來測量。雷射干涉儀3L係使用設置在光罩載台3上之反射鏡3K來測量光罩載台3的位置資訊。控制裝置7根據雷射干涉儀3L的測量結果來控制光罩載台 驅動裝置，以控制光罩載台3所保持之光罩M的位置。
此外，反射鏡3K除了平面鏡外，亦可包含角隅稜鏡(後向反射鏡)；亦能在例如光罩載台3的端面(側面)施以鏡面加工而形成反射面，以取代將反射鏡3K固定於光罩載台之作法。又，光罩載台3亦能以例如日本特開平8-130179號公報(對應美國專利第6,721,034號)揭示之粗微動方式來構成。
投影光學系統PL係以既定之投影倍率將光罩M的圖案像投影至基板P，其具有複數個光學元件，該等光學元件由鏡筒PK所保持。本實施形態的投影光學系統PL之投影倍率，係例如1/4、1/5、1/8等的縮小系統，用以將光罩圖案的縮小像形成於與上述照明區域為共軛之投影區域。此外，投影光學系統PL亦可為縮小系統、等倍系統、及擴大系統之任一者。本實施形態中，投影光學系統PL的光軸AX與Z軸方向平行。又，投影光學系統PL可為不含反射光學元件之折射系統、不含折射光學元件之反射系統、或是包含反射光學元件與折射光學元件之反折射系統的任一者。又，投影光學系統PL可形成倒立像或正立像之任一者。
基板載台4具備：載台本體4B；搭載於載台本體4B上之基板台4T；設置在基板台4T之可將基板P保持成能拆裝之第1保持具HD1；配置成包圍第1保持具HD1所保持之基板P周圍之板構件T；以及設於基板台4T之可將板構件T保持成能拆裝之第2保持具HD2。
載台本體4B係藉由氣體軸承4A，而以非接觸方式被支持於底面構件BP的上面(導引面)。底面構件BP的上面與 XY平面大致平行，基板載台4能在底面構件BP上移動於XY方向。
基板載台4可藉由基板載台驅動裝置(其包含線性馬達等致動器)，使基板P在由第1保持具HD1所保持之狀態下移動於底面構件BP上。基板載台驅動裝置具備：第1驅動系統，係藉由在底面構件BP上將載台本體4B移動於X軸方向、Y軸方向、及θ Z方向，來使被搭載於該載台本體4B上之基板台4T能移動於X軸方向、Y軸方向、及θ Z方向；及第2驅動系統，能使基板台4T相對載台本體4B而移動於Z軸方向、θ X方向、及θ Y方向。
第1驅動系統包含線性馬達等致動器。第2驅動器包含：介於載台本體4B與基板台4T間之致動器(例如音圈馬達等)4V；以及用來測量各致動器的驅動量之未圖示的測量裝置(編碼器等)。基板台4T係藉由至少3個致動器4V而被支持於載台本體4B上。各個致動器4V，能獨立的將基板台4T相對載台本體4B而驅動於Z軸方向。控制裝置7藉由調整3個致動器4V各自之驅動量，來使基板台4T相對載台本體4B而驅動於Z軸方向、θ X軸方向、及θ Y方向。如此，包含第1、第2驅動系統之基板載台驅動裝置，即能使基板載台4的基板台4T移動於X軸、Y軸、Z軸、θ X、θ Y、及θ Z方向之6個自由度方向。控制裝置7可藉由對基板載台驅動裝置的控制，來據以控制基板P(被基板台4T的第1保持具HD1所保持)表面在X軸、Y軸、Z軸、θ X、θ Y、及θ z方向之6個自由度方向之位置。
基板載台4的基板台4T(或基板P)的位置資訊，係由雷 射干涉儀4L來測量。雷射干涉儀4L，係使用設置在基板台4T之反射面4K，來測量基板台4T在X軸、Y軸、及θ Z方向之位置資訊。又，基板台4T的第1保持具HD1所保持的基板P，其表面之面位置資訊(在Z軸、θ X、及θ Y方向之位置資訊)，係由未圖示之焦點調平檢測系統來檢測。控制裝置7根據雷射干涉儀4L的測量結果及焦點調平檢測系統的檢測結果來控制基板載台驅動裝置，以對於第1保持具HD1所保持的基板P進行位置控制。
焦點調平檢測系統係以複數個測量點來分別測量基板在Z軸方向之位置資訊，據以測出基板在θ X及θ Y方向的傾斜資訊(旋轉角)。再者，例如當雷射干涉儀可測量基板之Z軸、θ X及θ Y方向之位置資訊時，亦可不設置焦點位準檢測系統，而至少在基板曝光動作中使用雷射干涉儀之測量結果進行在Z軸、θ X、θ Y方向之基板P的位置控制，以能在基板之曝光動作中測量其Z軸方向的位置資訊。
液浸系統1係將液體LQ充滿於投影光學系統PL的像面附近之曝光用光EL的光路空間K。例如，在基板P的曝光中，液浸系統1將液體LQ充滿曝光用光EL的光路空間K，該光路空間K位於，投影光學系統PL之複數個光學元件中之最終光學元件FL(其最接近投影光學系統PL的像面)的下面、與配置在該最終光學元件FL的對向位置之基板載台4(第1保持具HD1)上的基板P的表面之間，藉以在基板P上形成液浸區域LR。本實施形態中，係以水(純水)來作為液體LQ。
液浸系統1具備：嘴構件70，係設置於曝光用光EL的 光路空間K附近，具有用以將液體LQ供應至該光路空間K之供應口12及用以回收液體LQ之回收口22；液體供應裝置11，係透過供應管13及形成於嘴構件70內部之供應流路將液體LQ供應至供應口12；及液體回收裝置21，係將由嘴構件70的回收口22所回收的液體LQ，透過形成於嘴構件70內部之回收流路及回收管23而予回收。本實施形態之嘴構件70，係以環狀設置成包圍曝光用光EL的光路空間K。用來供應液體LQ之供應口12，係設置於曝光用光EL的光路空間K附近。用來回收液體LQ的回收口22，係設置在嘴構件70之下面，例如在基板P的曝光中會與基板P的表面成為對向。本實施形態之回收口22，係設置於較供應口12離曝光用光EL的光路空間K更遠之處。又，本實施形態中的回收口22配置有多孔構件(網眼)。
液體供應裝置11具備：用來調整所供應液體LQ的溫度之調溫裝置；用來降低液體LQ中的氣體成分之脫氣裝置；以及用來去除液體LQ中的異物之過濾器單元等，而能送出潔淨且經過調溫之液體LQ。又，液體回收裝置21具備真空系統等，能用以回收液體LQ。包含液體供應裝置11及液體回收裝置21之液浸系統1，其動作由控制裝置7所控制。由液體供應裝置11所送出的液體LQ，在流經供應管13、及嘴構件70的供應流路後，由供應口12供應至曝光用光EL的空路空間K。又，因液體回收裝置21的動作而由回收口22回收的液體LQ，在流經嘴構件70的回收流路後，透過回收管23而被液體回收裝置21所回收。控制裝置7係控制液浸系統1，同時進行液體供應裝置11之液體供應 動作與液體回收裝置21之液體回收動作，而將液體LQ充滿於曝光用光EL的光路空間K，以將液體LQ的液浸區域LR形成於與最終光學元件FL對向之物體(例如基板P)上。
曝光裝置EX，係使通過光罩M之曝光用光EL透過充滿於投影光學系統PL與曝光用光EL的光路空間K之液體LQ照射在第1保持具HD1所保持的基板P上，藉以將光罩M的圖案像投影至基板P上。又，本實施形態之曝光裝置EX係採用局部液浸方式，其係在基板P的曝光中，除了將液體LQ充滿於最終光學元件FL與基板P間之曝光用光EL的光路空間K，並在包含投影光學系統PL的投影區域AR之基板P上的一部分區域，局部的形成較投影區域AR為大且較基板P小之液體LQ的液浸區域LR。
接著，參照圖1至圖7來說明本發明之基板台4T。圖2係基板台4T之側截面圖，處於以第1保持具HD1來保持著基板P之狀態；圖3係由上方觀看基板台4T時之俯視圖，其處於由第1保持具HD1保持著基板P之狀態；圖4係由上方觀看基板台4T時之俯視圖，其處於已將基板P由第1保持具HD1卸除之狀態；圖5係已由第1、第2保持具HD1、HD2卸下基板P及板構件T時之俯視圖；圖6係第1保持具HD1的部分放大之側截面圖；圖7係俯視圖。
如圖2等圖所示般，基板台4T具備：基材30；設置在基材30之可將基板P保持成能拆裝的第1保持具HD1；以及設置在基材30之可將板構件T保持成能拆裝的第2保持具HD2。由第2保持具HD2所保持的板構件T，係配置成包圍第1保持具HD1所保持之基板P的周圍。
以下針對第1保持具HD1而予說明。如圖2至圖7所示般，第1保持具HD1中具備：第1支持構件81，其係形成於基材30上，用於支持基板P的背面；第1周壁31，其係形成於基材30上，具有與第1支持構件81所支持的基板P之背面對向之第1上面31A，設置成包圍第1支持構件81所支持的基板P與基材30間之第1空間41；第2周壁32，其係形成於基材30上，具有與第1支持構件81所支持的基板P背面對向之第2上面32A，設置成包圍第1周壁31；第3周壁33，其係形成於基材30上，具有與第1支持構件81所支持的基板P之背面對向之第3上面33A，設置成包圍第1支持構件81及第2周壁32；流通口60，可將氣體供應至第1周壁31與第2周壁32間之第2空間42；以及第1吸引口61，用以吸引第2周壁32與第3周壁33間之第3空間43的流體。
第1周壁31，係與基板P的外形大致相同之環狀(實質上為圓環狀)。第1周壁31的上面31A，係設置成與第1支持構件81所支持之基板P背面之周緣中相對較近之區域為對向。第1保持具HD1所保持的基板P之背面側，形成有由基板P的背面、第1周壁31、與基材30所包圍之第1空間41。
第2周壁32，係位在相對第1空間41之第1周壁31的外部，其以沿著第1周壁31的方式而形成。第1周壁31與第2周壁32分離既定之間隔(例如1 mm)。第2周壁32，亦具有與基板P的外形大致相同之環狀(實質上為圓環狀)。第2周壁32的第2上面32A，係設置成與第1支持構件81 所支持之基板P背面之周緣中相對較近之區域為對向。第1保持具HD1所保持的基板P之背面側，形成有由基板P的背面、第1周壁31、第2周壁32、與基板30所包圍的第2空間42。
第3周壁33，係位在相對第1空間41之第1周壁31及第2周壁32的外部，與第2周壁32分離既定距離。第3周壁33，亦具有與基板P的外形大致相同之環狀(實質上為圓環狀)。第3周壁33的第3上面33A，係設置成與第1支持構件81所支持之基板P背面之周緣區域(邊緣區域)對向。第1保持具HD1所保持的基板P之背面側，形成有由基板P的背面、第2周壁32、第3周壁33、與基材30所包圍的第3空間43。
如上述，無論是第1、第2、及第3周壁31、32、33的任一者，均設置成對向於第1支持構件81所支持的基板P背面之邊緣區域(或是接近該邊緣區域之區域)。
本實施形態中的第1、第2、及第3周壁31、32、33，係被配置成大致同心。第1保持具HD1，係以使第1空間41的中心與基板P的背面中心大致一致之方式來保持基板P。
又，本實施形態中第3周壁33的外徑，較基板P的外徑為小。換言之，第3周壁33，係設於第1支持構件81所支持的基板P的邊緣內側(基板P的中心側)。第1支持構件81所支持的基板P之邊緣區域的一部分，係往第3周壁33外側懸伸既定量。以下說明中，將基板P的背面之懸伸於第3周壁33外側之區域，適當稱為懸伸區域H1(參照圖6)。 本實施形態中，懸伸區域H1的寬度大約是1.5 mm。
如圖6所示般，本實施形態中，在第1保持具HD1所支持的基板P之背面、與第1周壁31的第1上面31A之間，形成第1間隙G1。又，在第1保持具HD1所支持的基板P之背面、與第2周壁32的第2上面32A之間，形成第2間隙G2。第3周壁33，形成為第3上面33A接觸於第1保持具HD1所支持的基板P之背面。
本實施形態中，第1間隙G1約是2至10μm；第2間隙G2亦約是2至10μm。又，本實施形態中，第1、第2、第3上面31A、32A、33A的寬度約是0.5 mm。
流通口60與第2空間42連接。如圖4、圖5、及圖7等所示般，本實施形態的流通口60，係以在第1周壁31與第2周壁32間之基材30上包圍第1周壁31之方式，在第1周壁31的外部沿周方向以既定間隔形成有複數個。本實施形態之流通口60形狀雖均為圓形，但亦可為方形等。又，在本實施形態中的流通口60，係被配置成大致等間隔。
如圖6等所示般，第2空間42與外部空間(大氣空間)，係透過流通口60而連接。亦即，能透過流通口60、以及與流通口60連接之流路60R，使氣體流通於第2空間42與外部空間之間。第2空間42透過流通口60而開放至大氣。
在本實施形態中，於第1周壁31與第2周壁32間的基材30上，在第1周壁31外部沿第1周壁31形成包圍第1周壁31的環狀之第1槽51。流通口60係形成於第1槽51的內側(第1槽51的底部)。
如圖1及圖6等所示般，形成於基材30的第2周壁32 與第3周壁33間之第1吸引口61，係透過流路61R而與包含真空系統等之第1吸引裝置91連接。又，第1吸引口61與第3空間43連接。控制裝置7藉由驅動第1吸引裝置91來吸引第3空間43的流體(包含氣體及液體之至少一方)。
本實施形態中的第1吸引口61，係以在第2周壁32與第3周壁33間之基材30上包圍第2周壁32之方式，在第2周壁32外部沿周方向以既定間隔而形成有複數個。本實施形態之第1吸引口61的形狀均為圓形，但亦可為方形等。又，在本實施形態中的第1吸引口61，係被配置成大致等間隔。
又，在本實施形態中，在第2周壁32與第3周壁33間之基材30上，沿第2周壁32形成有包圍第2周壁32的環狀之第2槽52。第1吸引口61，係形成於第2槽52的內側(第2槽52的底部)。
第1支持構件81，係形成於基材30上面之銷狀突起部，分別配置於基材30的上面之複數個既定位置。本實施形態中的第1支持構件81，係於第1周壁31內側配置有複數個。又，第1支持構件81，係於第2周壁32與第2槽52之間、以及第2槽52與第3周壁33之間配置有複數個。
此外，在圖4、圖5中，為了簡化之目的而省略第3空間43內的第1支持構件81。不過，若能充分確保基板P的表面Pa之平坦性時，亦可不在第3空間43設置第1支持構件81。
在基材30上，為了使第1空間41及第3空間43成為負壓(與大氣壓相較)空間，而設有複數個用來吸引流體(主 要是氣體)之第2吸引口62。第2吸引口62係設置於第1周壁31的內側、以及第2周壁32與第3周壁33之間。第2吸引口62，係專用於吸附保持基板P。
在第1周壁31內側之第2吸引口62，係各自形成於第1支持構件81以外之複數個既定位置。又，在第2周壁32與第3周壁33之間的第2吸引口62，係形成在較第1吸引口61離第2周壁32更遠之位置。亦即，在基材30的上面之第2周壁32與第3周壁33之間，於第2周壁32與第2槽52之間並未設有第2吸引口62，而是在第2槽52與第3周壁33間之既定位置設有複數個。
此外，在圖2、圖4、及圖5中，為了簡化起見，而省略了設置在第2槽52與第3周壁33間之第2吸引口62。不過，若是僅藉由設置在第1周壁31內側之第2吸引口62即可充分確保基板P之表面Pa之平坦性，且能將基板P保持成無法移動，則亦能不在第2槽52與第3周壁33之間設置第2吸引口62。
如圖1及圖6等所示般，各第2吸引口62，係透過流路62R而與包含真空系統等之第2吸引裝置92連接，且與第1空間41及第3空間43連接。控制裝置7可藉由使第2吸引裝置92動作來吸引第1空間、第3空間41、43的流體(包含氣體及液體的至少一方)。控制裝置7可藉由使第2吸引裝置92動作來吸引由基板P的背面和第1周壁31、與基材30所包圍的第1空間41之氣體，以及，由基板P的背面、第2周壁32、第3周壁33、與基材30所包圍的第3空間43之流體(主要是氣體)，能使第1空間41及第3空間43成 為負壓空間，藉此將基板P吸附保持在第1支持構件81上。又，藉由解除第2吸引裝置92之吸引動作，即可將基板P從第1保持具HD1卸下。如上所述，本實施形態中，係使用第2吸引口62控制吸引動作，藉此來將基板P拆裝於第1保持具HD1。本實施形態之第1保持具HD1，係所謂夾具機構的一部分。
基板台4T尚具備：第4周壁34，其係形成於基材30上，具有與第1支持構件81所支持的基板P的背面對向之第4上面34A，且設置成包圍第3周壁33；及第3吸引口63，用以吸引在第3周壁33與第4周壁34間之空間內之流體。第4周壁34係位在相對第3空間43之第3周壁33的外部，與第3周壁33分離既定距離。第4周壁34係沿第3周壁33而形成。第4周壁34亦具有與基板P外形大致相同之環狀(實質上為圓環狀)。不過如後述般，本實施形態之第4周壁34並非連續的形成，而是以複數個圓弧狀之周壁部來構成。
第4周壁34的第4上面34A，與第1支持構件81所支持的基板P背面的懸伸區域H1對向。本實施形態中，在第1支持構件81所支持之基板P背面之懸伸區域H1、與第4周壁34之第4上面34A之間，形成有第4間隙G4。本實施形態中的第4間隙G4，設定成例如1至10μm左右。又，本實施形態中的第4上面34A之寬度，設定成大約0.5 mm。
如圖1及圖6等所示般，第3吸引口63，係透過流路63R而與包含真空系統等之第3吸引裝置93連接。又，第3吸引口63，與第3周壁33和第4周壁34間的第4空間 44連接。第4空間44，係由基板P背面之懸伸區域H1、第3周壁33、第4周壁34、及基材30所包圍之空間。控制裝置7可藉由使第3吸引裝置93動作來吸引第4空間44的流體(包含氣體及液體的至少一方)。
本實施形態中的第3吸引口63，係以在第3周壁33與第4周壁34間的基材30上包圍第3周壁33之方式，在第3周壁33的外部沿著周方向以既定間隔而形成有複數個。在本實施形態中，第3吸引口63的形狀雖均為圓形，但方形等形狀亦可。又，在本實施形態中的第3吸引口63，係沿著第3周壁33而配置成大致等間隔。
又，在本實施形態中，於第3周壁33與第4周壁34間之基材30上，在第3周壁33外部沿第3周壁33形成包圍第3周壁33的環狀之第3槽53。第3吸引口63係形成於第3槽53的內側(第3槽53的底部)。
又，在第4周壁34的一部分形成有狹縫37。各狹縫37，分別形成於第4周壁34在周方向之複數個既定位置。本實施形態中的狹縫37，係在第4周壁34的周方向以大致等間隔之方式而配置。
本實施形態中的狹縫37，係形成為延伸於上下方向(Z軸方向)，狹縫37的下端到達基材30。另一方面，狹縫37的上端到達第4周壁34的第4上面34A。因此，本實施形態之第4周壁34，係將複數個圓弧狀之凸部(俯視時)組合而成，藉由將該等圓弧狀之凸部沿第3周壁33設置複數個，來使整體成為大致環狀。
又，第3吸引口63，係配置在彼此相鄰的二個狹縫37 之間。本實施形態中，在彼此相鄰的二個狹縫37間設有二個第3吸引口63。
如圖7所示般，各流通口60係分別配置於彼此相鄰的二個第1吸引口61之間。亦即，流通口60與第1吸引口61，係設置在周方向彼此相異之位置。當假想有從第1空間41(俯視為圓形)中心放射狀延伸之直線時，係將複數個流通口60及複數個第1吸引口61之位置，設定成流通口60與第1吸引口61不形成在同一直線上。
接下來，說明板構件T、以及能將該板構件T保持成拆裝自如之第2保持具HD2。板構件T係有別於基板台4T之他種構件，可拆裝於基板30。如圖3等所示般，在板構件T中央形成有可配置基板P之略圓形的孔TH。第2保持具HD2所保持之板構件T，係配置成包圍第1保持具HD1所保持的基板P。本實施形態中，第2保持具HD2所保持之板構件T的表面，係與第1保持具HD1所保持之基板P表面大致等高(同一面高)之平坦面。此外，在第1保持具HD1所保持之基板P表面、與第2保持具HD2所保持之板構件T表面之間亦可有段差。
在第1保持具HD1所保持的基板P之邊緣(外側面)、與第2保持具HD2所保持的板構件T之內側之邊緣(內側面)間，形成有第5間隙G5。第5間隙G5，被設定成例如0.1至1.0 mm左右。又，板構件T的外形為矩形(俯視時)，在本實施形態中，與基材30的外形大致相同。
板構件T對液體LQ具有撥液性。板構件T由例如四氟乙烯(鐵氟龍(註冊商標))等氟系樹脂、或聚丙烯樹脂等具有 撥液性的材料而形成。此外，亦能以金屬等來形成板構件T，並以氟系樹脂等撥液性材料被覆於其表面。
第2保持具HD2，具備有形成於基材30上之第2支持構件82，用以支持板構件T的背面。又，第2保持具HD2，具備：第5周壁35，係形成於基材30上，具有與第2支持構件82所支持的板構件T的背面對向之第5上面35A，且包圍第4周壁34；以及第6周壁36，係形成於基材30上，具有與第2支持構件82所支持的板構件T的背面對向之第6上面36A，且包圍第5周壁35。第2支持構件82，係形成於第5周壁35與第6周壁36間之基材30上。
第5周壁35的第5上面35A設置成，與第2支持構件82所支持之板構件T的背面中之孔TH附近之內緣區域(內側之邊緣區域)對向。又，第6周壁36的第6上面36A設置成，與第2支持構件82所支持之板構件T的背面之外緣區域(外側之邊緣區域)對向。於第2保持具HD2所保持的板構件T之背面側，形成有由板構件T的背面、第5周壁35、第6周壁36、與基材30所包圍之第5空間45。藉由使該第5空間成為負壓空間，即可將板構件T支持於第2保持具HD2的第2支持構件82上。
本實施形態中的第5周壁35，係形成為第5上面35A接觸於第2支持構件82所支持的板構件T之背面。第6周壁36，係形成為第6上面36A接觸於第2支持構件82所支持的板構件T之背面。
第2支持構件82，係形成於基材30的上面之銷狀突起部，被分別配置於第5周壁35與第6周壁36間的基材30 上面之複數個既定位置。
在第5周壁35與第6周壁36間的基材30上，為了使第5空間45成為負壓空間，而設有用來從第5空間45內吸引流體(主要是氣體)之第4吸引口64。第4吸引口64係專用於吸附保持板構件T。在第5周壁35與第6周壁36間的基材30上，第4吸引口64係分別形成於第2支持構件82以外之複數個既定位置。
如圖1及圖6等所示，各吸引口64，係透過流路64R連接於包含真空系統等之第4吸引裝置94，且與第5空間45連接。控制裝置7使第4吸引裝置94動作，藉以吸引第5空間45的流體(包含氣體及液體之至少一方)。控制裝置7使第4吸引裝置94動作，吸引由板構件T的背面(其係由第2支持構件所支持)、第5周壁35、第6周壁36、及基材30所包圍之第5空間45的流體(主要是氣體)，以使第5空間45成為負壓空間，藉此將板構件T吸附固定在第2支持構件82上。又，藉由解除第4吸引裝置94之吸引動作，即可從第2保持具HD2卸下板構件T。如上所述，本實施形態中，可藉由控制使用第4吸引口64之吸引動作，來將板構件T拆裝於第2保持具HD2。本實施形態中的第2保持具HD2，係所謂夾具機構的一部分。
又，如圖6等所示，由基板P的背面(係由第1支持構件81所支持)的懸伸區域H1、第4周壁34、第5周壁35、及基材30所包圍的第6空間46，係透過形成於基板P(其由第1支持構件81所支持)與板構件T(其由第2支持構件82所支持)間的第5間隙G5，而與外部空間(大氣空間)連接。
又，如圖6、圖7等所示，第4空間44係透過第4間隙G4、第5間隙G5、及狹縫37而與外部空間連接。亦即，藉由狹縫37、第4間隙G4、及第5間隙G5，可使流體(包含氣體及液體之至少一方)流通於第4空間44與外部空間之間。
又，在第3周壁33的外側面與第4周壁34的內側面之間，形成有大約1 mm之第6間隙G6。在第4周壁34的外側面與第5周壁35的內側面之間，形成有大約1 mm之第7間隙G7。
接著，說明曝光裝置EX的曝光動作及基板台4T的基板保持動作。特別是，針對基板台4T的液體回收動作予以詳述。
控制裝置7將基板載台4配置至既定之基板交換位置(裝載位置)，使用搬送裝置100，將待曝光處理之基板P搬入(裝載至)基板載台4之基板台4T的第1保持具HD1。控制裝置7在既定之時間點驅動第2吸引裝置92，透過第2吸引口62使第1空間41及第3空間43成為負壓空間，而將基板P吸附保持於第1支持構件81。此外，在基板P被保持於第1保持具HD1之前，控制裝置7係驅動第4吸引裝置94，透過第4吸引口64使第5空間45成為負壓空間，而使板構件T被第2保持具HD2所保持。
又，控制裝置7係在既定之時間點驅動第1吸引裝置91，以開始使用第1吸引口61之吸引動作。在對基板P的表面及板構件T之表面的至少一方形成液浸區域LR的期間，控制裝置7係執行(持續)使用第1吸引口61之吸引動 作。本實施形態中的控制裝置7，係在將基板P搬入(裝載至)第1保持具HD1後一刻，於開始第2吸引口62的吸引動作的同時，開始進行使用第1吸引口61之吸引動作，並且持續使用第1吸引口61進行吸引動作，直到第1保持具HD1所保持的基板P之曝光，且將曝光後之基板P從第1保持具HD1搬出(卸載)的前一刻為止。此外，使用第1吸引口61之吸引動作，亦可在以第2吸引口62進行吸引動作而由第1保持具HD1保持基板P之後開始進行。只要於基板P的上面與板構件T的上面之至少一部分形成液浸區域LR之前，開始使用第1吸引口61之吸引動作即可。
為了對第1保持具HD1所保持的基板P施以液浸曝光，控制裝置7係使用液浸系統1而在基板P上形成液體LQ的液浸區域LR。控制裝置7係使基板台4T的第1保持具HD1所保持的基板P透過液浸區域LR的液體LQ而曝光。
例如，在對基板P表面的邊緣附近之區域施以液浸曝光時，係將液浸區域LR的一部分形成於基板P外側之板構件T上。亦即，在第5間隙G5上形成液體LQ之液浸區域LR。然而，由於第5間隙G5被設定成0.1至1.0 mm，因此能利用液體LQ的表面張力來避免液體LQ滲入第5間隙G5。又，由於板構件T具備撥液性，因此能避免液體LQ透過第5間隙G5而滲入基板P的背面側。因而，即使是對基板P表面的邊緣附近之區域施以曝光，仍可將液體LQ保持於投影光學系統PL之下。
雖如上所述，以縮小第5間隙G5之方式、或是在基板P周圍配置撥液性的板構件T等之方式，即可避免液體LQ 由第5間隙G5滲入，但仍可能會因形成液浸區域LR的液體LQ發生壓力變化等因素，使得液體LQ從形成於基板P周圍之第5間隙G5滲入。透過第5間隙G5而滲入第6空間46之液體LQ，就算有透過第4間隙G4等而滲入第4空間44，仍會因為基板P的背面與第3周壁33的第3上面33A彼此有接觸(密合)，而能避免液體LQ滲入第3周壁33之內側空間。又，藉由設置第4空間44，而能將間隙G5、G4等而滲入之液體LQ由該第4空間44來保持。此外，本實施形態中的控制裝置7，至少在使基板P曝光之期間，並未使用第3吸引口63來實施吸引動作。亦即，控制裝置7係至少在使基板P曝光之期間停止第3吸引動作93的動作。
如此，本實施形態之基板台4T之構成中，就算有液體LQ滲入第4空間44，液體LQ仍難以滲入第3周壁33的內側空間。然而，亦有可能會視基板P的背面Pb與第3周壁33的上面33A之接觸狀態的不同，而使液體LQ滲入第3周壁33的內側空間。例如，當在基板P的背面中與第3周壁33的第3上面33A接觸之區域有凹凸、或基板P產生翹曲等某些原因，而造成在基板P背面與第3周壁33的第3上面33A之間產生間隙時，則有可能造成液體LQ透過基板P背面與第3周壁33的第3上面33A之間滲入至第3周壁33的內側空間。本實施形態中，由於設有能將氣體供應至第3周壁33的內側之流通口60，並在第3周壁33與流通口60間設置第1吸引口61，以使用第1吸引口61來實施吸引動作，因此就算有液體LQ滲入第3周壁33的內側空間，亦能防止液體LQ滲入第1空間41及第2空間42。
圖8，係使用第1吸引口61以實施吸引動作時之狀態示意圖。如圖8所示般，藉由第1吸引口61的吸引動作，而可產生由第2空間42透過第2間隙G2而朝向第3空間43之氣流F2。由於第2空間42係透過流通口60而開放於大氣，因此藉由執行第1吸引口61之吸引動作，即可使氣體由外部空間(大氣空間)透過流通口60而供應(流入)至第2空間42，以產生由第2空間42透過第2間隙G2而朝向第3空間43的第1吸引口61之氣流F2。該氣流F2由於係由基板P的背面之中央朝外側流通，因此就算有液體LQ從基板P背面與第3周壁33的第3上面33A之間滲入第3周壁33的內側空間，仍可藉由氣流F2來避免該液體LQ滲入較第2周壁32更為內側之空間，亦即避免其滲入至第1空間41及第2空間42。
本實施形態中，係將第2間隙G2之值予以最佳化以產生所欲狀態之氣流F2。由於本實施形態中的第2間隙G2為2至10μm，因此可產生從第2空間42朝向第3空間43之高速氣流F2。
此外，如上述，第2間隙G2係小至2至10μm左右，使從第2空間42流向第3空間43之每單位時間的氣體流量可達到最佳化。因之，從第2空間42流入第3空間43的氣體，幾乎不會妨礙第3空間43的負壓化，而能由第1保持具HD1順利地進行真空吸附動作。亦即，係將第2間隙G2予以最佳化，以使其能產生所欲狀態之氣流F2，且能由第1保持具HD1來吸附保持基板P。
又，在本實施形態中，由於在基板P的背面與第1周 壁31的第1上面31A之間形成有第1間隙G1，因此可避免例如因第1周壁31與基板P之接觸而造成基板P的局部變形等。第1空間41，由於有使用第2吸引口62之吸引動作而能成為負壓空間，因此雖然亦會產生從第2空間42透過第1間隙G1而朝向第1空間41之氣流F1，但由於該第1間隙G1亦成為最佳化，因此可使其能產生所欲狀態之氣流F1，且能由第1保持具HD1來以真空吸附方式保持基板P。
如圖9之示意圖所示般，由流通口60供應至(流入)第2空間42之氣體，一邊被引導至第1槽51而在周方向擴散，一邊朝向第2間隙G2流動。亦即，由流通口60供應至第2空間42然後朝向第2間隙G2之氣體，其流速、流量已藉由第1槽51而在周方向均勻化。
又，第2周壁32的第2上面32A係環狀，第2間隙G2在第2上面32A的周方向大致相同。因此，從第2空間42朝向第3空間43之氣體，其流速、流量係在第2間隙G2的全域均於化。
又，如圖9之示意圖所示般，第1吸引口61係以包圍第2周壁32的方式，在第2周壁32的外部沿周方向以既定間隔而形成有複數個。又，第1吸引口61係形成於，形成為包圍第2周壁32之環狀第2槽52內。從第2空間42供應至(流入)第3空間43之氣體，一邊被引導至第2槽52而在周方向擴散，一邊沿著第2槽52而朝向第1吸引口61流動。
如此，從第2空間42透過第2間隙G2而朝向第3空間43之氣流F2，即在周方向被均一化。又，產生了沿第2 槽52分別朝向各第1吸引口61之氣流。因此，就算有液體LQ從基板P背面(其係由第1支持構件81所支持)與第3周壁33的第3上面33A間之任一部分滲入第3周壁33內側之第3空間43，所滲入的液體LQ亦會被引入第2槽52內，而由第1吸引口61來回收。其結果，可避免該液體LQ到達第2周壁32的內側之空間(第1空間41及第2空間42)。
在基板P的液浸曝光結束後，且基板P上及板構件T上已無液浸區域LR後，控制裝置7即停止第2吸引裝置92的吸引動作。控制裝置7在停止第2吸引裝置92的吸引動作後，係在持續第1吸引裝置91的吸引動作既定時間後停止第1吸引裝置91的吸引動作。如此，藉由在停止第2吸引裝置92的吸引動作後才停止第1吸引裝置91的吸引動作，即可避免與第1吸引裝置91連接之流路61R內的液體LQ發生逆流，而從第1吸引口61噴出。
又，在基板P的曝光結束後，控制裝置7在停止第2吸引裝置92的吸引動作之前，係在由第1保持具HD1保持著基板P之狀態下驅動第3吸引裝置93，以開始使用第3吸引口63之吸引動作。控制裝置7藉由使用第3吸引口63進行吸引動作，即可回收附著在基板P背面之懸伸區域H1的液體LQ、以及存在於第4空間44的液體LQ。
例如，如圖10所示般，由第5間隙G5滲入的液體LQ很可能會附著在基板P的背面之懸伸區域H1。或者，透過第5間隙G5而滲入第4空間44的液體LQ，很可能會附著在例如第3周壁33的外側面、第4周壁34的內側面、及基材30的上面等。控制裝置7，係藉由驅動第3吸引裝置93 既定時間，來回收從第5間隙G5滲入之液體LQ。
當驅動第3吸引裝置93時，第3吸引口63周圍的流體(亦即第4空間44的流體)即會被第3吸引口63所吸引。在第4周壁34的第4上面34A、與基板P背面之懸伸區域H1之間形成的第4間隙G4，係形成可供氣體流通於第4空間44與外部空間之間的流路。如圖10所示般，藉由第3吸引裝置93透過第3吸引口63而吸引第4空間44的流體(主要是氣體)，而產生由外部空間(大氣空間)透過第5間隙G5及第4間隙G4而流入第4空間44，然後朝向第3吸引口63的氣流F3。又，設置在第4周壁34的一部分之狹縫37，亦形成可供氣體流通於第4空間44與外部空間之間的流路。如圖11所示般，藉由第3吸引口93透過第3吸引口63而吸引第4空間44的流體(主要是氣體)，而產生從外部空間(大氣空間)透過第5間隙G5及狹縫37而流入第4空間44，然後朝向第3吸引口63之氣流F4。
以第3吸引口63之吸引動作而產生之氣流F3、F4，可使附著在基板P背面之懸伸區域H1的液體LQ、以及滲入第4空間44之液體LQ(附著在第3周壁33的外側面、第4周壁34的內側面、及基材30的上面等之液體LQ)移動至第3吸引口63，而由第3吸引口63所回收。
又，如圖11之示意圖所示般，第3吸引口63，係以包圍第3周壁33之方式以既定間隔而形成有複數個。第3吸引口63係形成於，形成為包圍第3周壁33之環狀第3槽53內。從狹縫37及第4間隙G4供應至(流入)第4空間44之氣體，一邊被導引至第3槽53、第3周壁33的外側面、 及第4周壁34的內側面，一邊朝第3吸引口63流動。因此，存在於第4空間44之液體LQ，能藉由第3吸引口63而順利回收。
如上述，本實施形態中，使用第3吸引口63之吸引動作，係在結束基板P透過液體LQ之曝光後進行。由於在曝光中停止使用第3吸引口63之吸引動作，而能避免起因於使用第3吸引口63之吸引動作(液體回收動作)導致之振動、或是使基板P表面的平坦度劣化等。又，藉由在將基板P保持於第1保持具HD1之狀態下使用第3吸引口63來進行吸引動作，而能平順的吸收液體LQ。此外，使用第3吸引口63進行之吸引動作(液體回收動作)，只要是在基板P之曝光結束後，從第1保持具HD卸下基板P之前來進行即可。此外，只要不存有振動、基板P的平坦度、及氣化熱等問題，使用第3吸引口63進行之吸引動作亦可在基板P的曝光中進行。
又，本實施形態中，控制裝置7係在第3吸引裝置93的吸引動作中，停止第2吸引裝置92的吸引動作。此外，係在持續以第3吸引口63來進行第4空間44的液體回收動作達既定時間後，由控制裝置7停止第1吸引裝置91的吸引動作，之後方使第3吸引裝置93之吸引動作停止。藉此，能更確實的避免液體LQ從第4空間44流入第3周壁33內側之第3空間43。此外，只要是在第4空間44的液體LQ之回收動作已充分進行之後，則第1吸引裝置91與第3吸引裝置93的吸引動作就算同時停止亦可，或亦可在停止第3吸引裝置93的吸引動作後，方使第1吸引裝置91的吸引 動作停止。
在第1至第3吸引裝置91、92、93的吸引動作全然停止後，控制裝置7使用未圖示之基板昇降機構使基板P相對第1保持具HD1而上昇，並在既定之基板更換位置使用搬送裝置100從第1保持具HD1卸載(搬出)基板P。
圖12A及圖12B，係以搬送裝置100來搬送從第1保持具HD1卸載之基板P時之狀態圖。搬送裝置100具備：臂構件101；以及，設置在臂構件101上，並具有與基板P背面之中央附近的既定區域PA接觸之接觸面103之凸構件102。第1保持具HD1的第1空間41，係按照基板P的背面中與搬送裝置100的接觸面103接觸之既定區域PA而設定。如上述，在以第1保持具HD1保持基板P背面之狀態下，可藉由第1吸引口61的吸引動作來避免液體LQ滲入第1空間41及第2空間42，防止液體LQ附著在基板P背面之既定區域PA。因此，藉由使搬送裝置100的接觸面103接觸於基板P背面之既定區域PA，而能防止液體LQ附著在搬送裝置100。
如以上所說明者，藉由產生從第2空間42透過第2間隙G2朝向第3空間43之氣流F2，而能避免液體LQ附著在基板P背面之既定區域PA(與第1空間41對應之區域)。因此，就算是在搬送裝置100有接觸基板P背面之既定區域PA之情形，仍能避免液體LQ附著在搬送裝置100。
又，附著在基板P的懸伸區域H1之液體LQ，由於係由第3吸引口63的吸引動作來回收，因此，在卸載基板P之後，在該基板P的搬送期間，亦能避免在搬送路徑上有 液體LQ的飛散。又，可視必要預先在從基板載台4卸載後之基板P的搬送路徑上，設置能去除附著於基板P之液體LQ之去除裝置，藉此能避免在搬送路徑上有液體LQ的飛散。此情形下，亦可使去除裝置再度將液體LQ供應至基板P上，之後再去除附著於基板P之液體LQ。
第1支持構件81除了配置在第1周壁31的內側外，亦可配置在第2周壁32與第2槽52之間、以及第2槽52與第3周壁33之間，而能避免基板P發生扭曲變形等，並且能良好的支持基板P。
又，在本實施形態之第3空間43，於第2周壁31與第1吸引口61(第1槽51)間並未配置第2吸引口62。藉此而能避免，由第2間隙G2(其係位於第2周壁32的第2上面32A、與第1支持構件81所支持的基板P的背面之間)朝第1吸引口61(第1槽51)之氣流F2紊亂或減弱，以產生所欲狀態之氣流F2。
此外，在第1保持具HD1，若能由中心朝外側而依序的吸附基板P，係較佳作法。此情形下，亦可使設置在第1周壁31內側之第2吸引口62、及設置在第2周壁32與第3周壁33間之第2吸引口，分別連接至不同的吸引裝置(真空泵等)，在開始使用設置在第1周壁31內側之第2吸引口62的吸引動作後，再開始使用設置在第2周壁32與第3周壁33間之第2吸引口62的吸引動作。或者，亦可將其一端連接於第2吸引口62(設置在第2周壁32與第3周壁33間)之流路62R的另一端，連接至設置在第1周壁31內側之連接口，以透過設置在第1周壁31內側之第2吸引口62與連 接口，來進行設置在第2周壁32與第3周壁33間之第2吸引口62的吸引動作。
此外，亦可將包含加壓泵等之氣體供應裝置連接至流通口60，以使用該氣體供應裝置而主動的透過流通口60將氣體供應至第2空間42。
又，只要流通口60的配置、數目、及形狀等能達到最佳化，可產生均勻之所要的氣流，亦可不形成第1槽51，而將流通口60形成於基材30的上面之既定位置。同樣的，只要能產生所欲的氣流，即亦可省略第2槽52、第3槽53，而將第1吸引口61、第3吸引口63形成於基材30的上面之既定位置。又，若是在周方向設置多數個流通口60，而能形成由流通口60朝第1吸引口61、並具有均勻流速及流量之氣流F2，則亦可省略第2周壁32。
此外，在上述實施形態中，在第1周壁31的第1上面31A與基板P的背面之間雖形成有第1間隙G1，但亦可使第1周壁31的第1上面31A與基板P的背面接觸。
又，亦可進一步的在第1周壁31內側將至少一個之環狀壁以與基板P背面具有既定間隙之方式設置。雖因第2空間42開放於大氣而有可能造成第1空間41的負壓(吸附力)不足，但能藉由在第1周壁31內側追加至少一個環狀周壁，來在追加的周壁之內側空間維持大的吸附力。又，由於追加的周壁之內側空間具有較外側空間大之吸附力，因此能穩定的保持基板P。
又，在上述實施形態中，雖為了回收流入第3周壁33的內側空間之液體LQ，而設有可將氣體供應至第1保持具 HD1之流通口(60)、以及用來回收流入的液體LQ之吸引口(61)，但為了回收滲入第5周壁35的內側(板構件T的背面側之第5空間45)之液體LQ，亦可設置有用來將氣體供應至第2保持具HD2之流通口、以及用來回收流入之液體LQ之吸引口。
又，雖係以裝卸自如之板構件T來形成基板P周圍之平坦部，但基板P周圍之平坦部，亦能以與基材30成為一體之構件來形成。
又，上述實施形態之投影光學系統，係將液體填滿最終光學元件的像面側之光路空間，但亦可如國際公開第2004/019128號公報所揭示般之投影光學系統，亦由液體來填滿最終光學元件在物面側之光路空間。
又，本實施形態之液體LQ雖係水(純水)來作為液體LQ，但亦可係水以外之液體。例如，曝光用光EL之光源為F2雷射光時，由於此F2雷射光無法透射水，因此液體LQ例如亦可使用過氟聚醚(PFPE,perfluoro-polyether)或氟系油等氟系流體。此時，例如以包含氟之極性小的分子構造物質來形成薄膜，藉此對與液體LQ接觸之部分進行親液化處理。又，作為液體LQ，其他亦能使用對曝光用光EL具透射性且折射率盡可能較高、並對塗布於投影光學系統PL或基板P表面之光阻較穩定者(例如杉木油(cedar oil))。
又，作為液體LQ，亦能使用折射率為1.6~1.8左右者。作為液體LQ，例如有折射率約1.50之異丙醇、折射率約1.61之甘油(glycerine)之類具有C-H鍵結或O-H鍵結的既定液體、己烷、庚烷、癸烷等既定液體(有機溶劑)、十氫萘 (Decalin：Decahydronaphthalene)、聯環己烷等既定液體。或者，亦可係混合上述既定液體中任意兩種類以上之液體者，亦可係於純水添加(混合)上述既定液體之至少一種者。或者，液體LQ，亦可係於純水添加(混合)H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-等鹼基或酸等者。再者，亦可係於純水添加(混合)Al氧化物等微粒子者。此等液體LQ，可使ArF準分子雷射光透設。又，較佳之液體LQ，係光的吸收係數小、溫度依存性較低、且對於投影光學系統PL或塗布在基板P表面之感光材(或保護膜(頂層塗布膜)、反射防止膜等)具穩定性質者。
光學元件例如能以石英(二氧化矽)形成。或者，以氟化鈣(螢石)、氟化鋇、氟化鍶、氟化鋰、氟化納、以及BaLiF3等氟化化合物之單結晶材料形成。再者， 最終光學元件亦能以LuAG(lutetium aluminium garnet)來形成。由氟化鈉等氟化物之單晶材料來形成亦可。
投影光學系統中的至少1個光學元件，亦能以折射率較石英或螢石高(例如1.6以上)之材料來形成。例如，可使用國際公開第2005/059617號公報所揭示之藍寶石、二氧化鍺等，或是國際公開第2005/059618號公報所揭示之氯化鉀(折射率約1.75)等。
又，作為上述各實施形態之基板P，除了半導體元件製造用之半導體晶圓以外，亦能適用於顯示器元件用之玻璃基板、薄膜磁頭用之陶瓷晶圓、在曝光裝置所使用之光罩或標線片的原版(合成石英、矽晶圓)等。基板P之形狀並不僅為圓形，亦可係矩形等其他形狀。
曝光裝置EX，除了能適用於使光罩M與基板P同步移動來對光罩M之圖案進行掃描曝光的步進掃描方式之掃描型曝光裝置(掃描步進機)以外，亦能適用於步進重複方式之投影曝光裝置(步進器)，其係在使光罩M與基板P靜止之狀態下，使光罩M之圖案一次曝光，並使基板P依序步進移動。
又，曝光裝置EX亦可適用於，在第1圖案與基板P成大致靜止之狀態下，使用投影光學系統(例如，具有1/8縮小倍率之不含反射元件之折射型投影光學系統)將第1圖案的縮小像一次曝光至基板P上之一次曝光方式曝光裝置。此時，進一步於其後，亦能適用於接合方式之曝光裝置，其係在使第2圖案與基板P大致靜止之狀態下，使用該投影光學系統使與第1圖案部分重疊而一次曝光於基板P。又，作為接合方式之曝光裝置，亦能適用於步進接合方式之曝光裝置，其係在基板P上將至少2個圖案部分重疊而轉印，並依序移動基板P。
又，本發明亦能適用於日本特開平10-163099號、日本特開平10-214783號公報、日本特表2000-505958號公報、美國專利第6,341,007號、美國專利第6,400,441號、美國專利第6,549,269號、美國專利第6,590,634號、美國專利第6,208,407號、美國專利第6,262,796號等所揭示之具備複數個基板載台的多載台型曝光裝置。
再者，如日本特開平11-135400號公報、特開2000-164504號公報、或美國專利6,897,963號等所揭示般之曝光裝置、即具有供保持基板之基板載台，亦具有用來搭 載基準構件(有形成各種基準標記)或各種光電感測器者，亦同樣適用本發明。
在上述各實施形態中，係使用干涉儀系統來測量光罩載台及基板載台的位置資訊，但並不侷限於此，例如，亦可使用用來檢測設置在基板載台上面之格子(繞射光柵)之編碼系統。此時最好係具備干涉儀系統與編碼器系統兩者之拼合系統，使用干涉儀之測量結果來進行編碼器系統之測量結果的校正(calibration)。又，亦能切換干涉儀系統與編碼器系統來使用、或使用該兩者來進行基板載台的位置控制。
在上述各實施形態中所舉之曝光裝置示例，所具備的投影光學系統具有複數個光學元件，然而，由一個光學元件構成之投影光學系統亦可。又，本發明亦適用於，未使用投影光學系統之曝光裝置及曝光方法。就算是在未使用投影光學系統之情形，曝光用光亦是透過光罩或透鏡等光學構件而照射至基板，並將液浸區域形成於該種光學構件與基板間之既定空間。
作為曝光裝置EX之種類，並不限於用以將半導體元件圖案曝光於基板P之半導體元件製造用曝光裝置，而亦能廣泛適用於液晶顯示元件製造用或顯示器製造用之曝光裝置、或用以製造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、MEMS、DNA晶片、或標線片或光罩等之曝光裝置等。
此外，在上述實施形態中，係使用將既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)形成於光透射性基板上之光透射型光罩，然而，亦可取代該光罩，而使用例如美國專利第 6,778,257號公報所揭示者，其係使用根據待曝光之圖案之電子資料而形成透過圖案或反射圖案或發光圖案之電子式光罩(亦稱為可變成形光罩，包含例如非發光型影像顯示元件(空間光調變器)的一種之DMD(Digital Micro-mirror Device)等)。
又例如，國際公開第2001/035168號公報所揭示般，以在基板P上形成干涉紋的方式而在基板P上曝光等間隔線(line and space)圖案之曝光裝置(微影系統)，亦為本發明所適用者。
又例如，日本特表2004-519850號公報(對應美國專利第6,611,316號)所揭示般、將2個光罩圖案透過投影光學系統而在基板上合成，並藉1次的掃描曝光而大約同時的在基板上的1個照射區域雙重曝光之曝光裝置，亦為本發明所適用者。
此外，在法令的容許範圍內，援引與曝光裝置等有關的示例之揭示內容，作為本文記載的一部分。
如上所述，曝光裝置EX，係藉由組裝各種次系統(包含各構成要素)，以能保持既定之機械精度、電氣精度、光學精度之方式所製造。為確保此等各種精度，於組裝前後，係進行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、對各種電氣系統進行用以達成電氣精度之調整。從各種次系統至曝光裝置之組裝製程，係包含機械連接、電路之配線連接、氣壓迴路之配管連接等。當然，從各種次系統至曝光裝置之組裝製程前，係有各次系統個別之組裝製程。當各種次系 統至曝光裝置之組裝製程結束後，即進行綜合調整，以確保曝光裝置全體之各種精度。此外，曝光裝置之製造最好是在溫度及清潔度等皆受到管理之潔淨室進行。
半導體元件之微元件，如圖13所示，係經由下述步驟所製造，即：進行微元件之功能、性能設計的步驟201、根據此設計步驟製作光罩(標線片)之步驟202、製造構成元件基材之基板的步驟203、包含基板處理處理製程(包含藉由前述實施形態之曝光裝置EX將光罩圖案曝光於基板之步驟、使所曝光之基板顯影的步驟、已顯影之基板之加熱(CURE)及蝕刻步驟等)的步驟204、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)205、檢查步驟206等。
4T‧‧‧基板台
30‧‧‧基材
31‧‧‧第1周壁
32‧‧‧第2周壁
33‧‧‧第3周壁
34‧‧‧第4周壁
35‧‧‧第5周壁
36‧‧‧第6周壁
41‧‧‧第1空間
42‧‧‧第2空間
43‧‧‧第3空間
44‧‧‧第4空間
45‧‧‧第5空間
46‧‧‧第6空間
60‧‧‧流通口
61‧‧‧第1吸引口
62‧‧‧第2吸引口
63‧‧‧第3吸引口
64‧‧‧第4吸引口
81‧‧‧第1支持構件
82‧‧‧第2支持構件
HD1‧‧‧第1保持具
HD2‧‧‧第2保持具
P‧‧‧基板
T‧‧‧板構件

Claims (18)

  1. 一種曝光裝置，係透過液體使基板曝光，其特徵在於，具備：載台，包含用以吸附保持該基板之基板台；以及液體供應裝置，將液體供應至保持有該基板之該載台上；該基板台，具有：複數個支持構件，設在基材上，支持該基板之背面；供應口，以可對該複數個支持構件所支持之該基板之背面與該基材間之空間供應氣體之方式形成在該基材之表面；吸引口，以可吸引該空間內之氣體之方式形成在該基材之表面；以及周壁，以可限制在該空間內之從該供應口往該吸引口之氣體流路之方式設在該供應口與該吸引口之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該基板台，具有：外側周壁，以與該複數個支持構件所支持之該基板之背面對向且包圍該複數個支持構件、該供應口及該吸引口之方式設在該基材上；以及複數個吸氣口，設成可吸引該空間內之氣體以使該外側周壁所包圍之空間成為負壓。
  3. 如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中，該周壁之上面，係設成較該複數個支持構件之上面低。
  4. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其中，該吸引 口，相對於該複數個支持構件所支持之該基板之中央部設在該供應口之外側。
  5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中，該吸引口，將經由該複數個支持構件所支持之該基板與位於該基板周圍之該載台上面之間隙浸入該外側周壁所包圍之空間內之液體與該空間內之氣體一起回收。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，該基板台具有相對於該複數個支持構件所支持之該基板之中央部設在該供應口之內側之內側周壁；該內側周壁係以可限制在該空間內之從該供應口往該中央部側之氣體流路之方式夾著該供應口與該周壁對向配置。
  7. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，其中，該內側周壁之上面，係設成較該複數個支持構件之上面低。
  8. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，其中，該內側周壁係配置成包圍該複數個支持構件之至少一部分。
  9. 一種曝光方法，係透過液體使基板曝光，其特徵在於，包含：藉由設在載台上之基板台具有之複數個支持構件支持該基板之背面，藉由該基板台吸附保持該基板之動作；將液體供應至保持有該基板之該載台上之動作；從形成在該基材之表面之供應口對該複數個支持構件所支持之該基板之背面與該基板台之基材間之空間供應氣體之動作；從形成在該基材之表面之吸引口吸引該空間內之氣體 之動作；以及藉由設在該供應口與該吸引口之間之周壁限制在該空間內之從該供應口往該吸引口之氣體流路之動作。
  10. 如申請專利範圍第9項之曝光方法，其包含吸引外側周壁所包圍之空間內之氣體以使該空間成為負壓之動作，該外側周壁，以與該複數個支持構件所支持之該基板之背面對向且包圍該複數個支持構件、該供應口及該吸引口之方式設在該基材上；該基板，在該外側周壁所包圍之空間成為負壓之狀態下吸附保持於該基板台。
  11. 如申請專利範圍第10項之曝光方法，其包含在該複數個支持構件所支持之該基板之背面與該周壁上面之間形成間隙之動作。
  12. 如申請專利範圍第11項之曝光方法，其中，該吸引口，相對於該複數個支持構件所支持之該基板之中央部設在該供應口之外側。
  13. 如申請專利範圍第12項之曝光方法，其包含將經由該複數個支持構件所支持之該基板與位於該基板周圍之該載台上面之間隙浸入該外側周壁所包圍之空間內之液體與該空間內之氣體一起從該吸引口回收之動作。
  14. 如申請專利範圍第9至13項中任一項之曝光方法，其包含藉由內側周壁限制在該空間內之從該供應口往該中央部側之氣體流路之動作，該內側周壁相對於該複數個支持構件所支持之該基板之中央部設在該供應口之內側，且夾著該供應口與該周壁對向配置。
  15. 如申請專利範圍第14項之曝光方法，其包含在該複數個支持構件所支持之該基板之背面與該內側周壁上面之間形成間隙之動作。
  16. 如申請專利範圍第14項之曝光方法，其中，該內側周壁係配置成包圍該複數個支持構件之至少一部分。
  17. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第1至8項中任一項之曝光裝置使圖案曝光於基板之動作；以及使該圖案已曝光之該基板顯影之動作。
  18. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第9至16項中任一項之曝光方法使圖案曝光於基板之動作；以及使該圖案已曝光之該基板顯影之動作。
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