TWI547971B - A method of manufacturing an exposure apparatus and an element, and a control method of the exposure apparatus - Google Patents

A method of manufacturing an exposure apparatus and an element, and a control method of the exposure apparatus Download PDF

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TWI547971B
TWI547971B TW102133365A TW102133365A TWI547971B TW I547971 B TWI547971 B TW I547971B TW 102133365 A TW102133365 A TW 102133365A TW 102133365 A TW102133365 A TW 102133365A TW I547971 B TWI547971 B TW I547971B
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馬込伸貴
小林直行
榊原康之
高岩宏明
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尼康股份有限公司
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Description

曝光裝置及元件製造方法、以及曝光裝置之控制方法
本發明，係關於透過投影光學系統與液體來使用基板曝光之曝光裝置，使用此曝光裝置之元件製造方法，以及曝光裝置之控制方法。
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。投影光學系統之解像度，隨著所使用之曝光波長越短、投影光學系統之孔徑數越大而越高。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，且投影光學系統之孔徑數亦增大。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係投影光學系統之孔徑數、 k1,k2係製程系數。根據式(1)、式(2)可知，為提高解像度R，而縮短曝光波長λ、加大孔徑數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、或有機溶媒等液體加以充滿，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。
然而，液浸曝光裝置中，當發生曝光用液體之洩漏或侵入時，有可能因該液體而引起裝置、構件之故障、漏電或鏽蝕等不良情形。此外，亦可能因此而無法良好的進行曝光處理。
本發明有鑑於上述問題，其目的係提供在使用液浸法時亦能良好的進行曝光處理之曝光裝置及元件製造方法，以及曝光裝置之控制方法。又，係提供一種能抑制因曝光用液體之洩漏及侵入所造成的影響，能良好的進行曝光處理之曝光裝置及元件製造方法，以及曝光裝置之控制方法。
為解決上述課題，本發明係採用對應圖1~圖22所示之各實施形態的以下構成。惟賦予各元件之括弧內符號僅係該元件之例示，並非用來限定各元件。
本發明第1態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基 板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於：具備將圖案像投影至基板(P)上的投影光學系統(PL)、與將液體(1)供應至投影光學系統(PL)與基板(P)之間的液體供應機構(10)；液體供應機構(10)，係在檢測出異常時停止液體(1)之供應。
根據本發明，由於係在檢測出異常時停止液體供應機構所進行之液體供應，因此能防止液體之洩漏及侵入，或防止該等情形之擴大。故能防止因液體造成周邊裝置、構件之故障及鏽蝕、或基板所處之環境變動等不良情形的發生，或降低此等不良情形的影響。
本發明第2態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於：具備將圖案像透過液體(1)投影至基板(P)上的投影光學系統(PL)、與電氣機器(47,48)；為防止起因於液體(1)附著之漏電，在檢測出異常時，停止對該電氣機器(47,48)之電力供應。
根據本發明，由於係在檢測出異常時停止對電氣機器之電力供應，以防止起因於液體附著之漏電，因此能抑制漏電對周邊裝置的影響及電氣機器本身之故障等不良情形的發生，或降低此等不良情形的影響。
本發明第3態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於：具備將圖案像透過液體(1)投影至基板(P)上的投影光學系統(PL)、與流通至吸引系統(25)的吸氣口(42A,66)； 為防止液體(1)之流入，在檢測出異常時，停止從吸氣口(42A,66)之吸氣。
曝光裝置，例如具備以非接觸方式將載台裝置支持於引導面之空氣軸承之吸氣口、以及用來吸附保持光罩及基板之保持具裝置之吸氣口等各種的吸氣口，若液體流入該等吸氣口時將導致與該等吸氣口連通之真空泵等真空系統(吸引系統)之故障。根據本發明，由於係在檢測出異常時停止從吸氣口之吸氣，因此能防止液體透過吸氣口流入真空系統等之不良情形。又，本發明第1~第3態樣中，所謂「檢測出異常」，係指檢測出對透過液體進行之基板的曝光、亦即檢測出對液浸曝光產生不良影響的狀況，不僅包含液體流通之異常，亦包含檢測出與保持基板移動之載台動作相關的異常等，更包含檢測出與曝光裝置連接之關連裝置的異常。例如，亦包含檢測出作為關連裝置之液體製造裝置(用來製造供應至曝光裝置之液體)的異常訊號(警示)之情形。
本發明第4態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於，具備：投影光學系統(PL)，係將圖案像透過液體(1)投影至基板(P)上；吸引口(21,61,66)，係流通至吸引系統(25,70,74)；分離器(22,71,75)，係用來分離從吸引口(21,61,66)吸入之液體(1)與氣體；以及乾燥器(23,72,76)，係將分離器(22,71,75)所分離之氣 體加以乾燥。
例如，使用真空系統從液體回收機構之液體吸引口(回收口)吸引液體時，若所回收之液體成分流入真空系統(吸引系統)的話將會導致該真空系統之故障等。根據本發明，使用分離器將從吸引口吸入之液體與氣體加以分離，使用乾燥器將分離器所分離之氣體進一步的予以乾燥，即能防止液體成分(含潮濕的氣體)流入真空系統(吸引系統)之不良情形。因此，能長時間良好的維持液體回收機構所進行之液體回收動作，防止因液體回收機構無法進行回收動作所造成之液體洩漏。
本發明第5態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於，具備：基板載台(PST)，係可保持基板(P)移動之基板載台(PST)，其上具有第1區域(LA1)；投影光學系統，係用以將圖案像投影至基板(P)，包含像面側前端部(2a)，具有與第1區域(LA1)對向、在與第1區域(LA1)之至少一部之間保持液體(1)的第2區域(LA2)；以及控制裝置(CONT)，係視第1區域(LA1)與第2區域(LA2)之位置關係，來限制基板載台(PST)之移動。
根據本發明，在第1區域與第2區域之間保持液體之構成時，例如係藉由限制基板載台之移動，來避免其成為無法在第1區域與第2區域之間保持液體的位置關係，因此能防止液體洩漏等之不良情形。
本發明第6態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於，具備：投影光學系統(PL)，係透過液體(1)將圖案像投影至基板(P)上；基板載台(PST)，係可保持基板(P)移動；基座構件(41)，係將基板載台(PST)支持成能移動；第1檢測器(80C)，係設於基板載台(PST)，用來檢測液體(1)；第2檢測器(80D)，係設於基座構件(41)，用來檢測液體(1)；以及控制裝置(CONT)，係視第1檢測器(80C)與第2檢測器(80D)之檢測結果，控制曝光裝置之動作。
根據本發明，由於係根據設在不同位置之第1檢測器與第2檢測器之檢測結果控制曝光裝置之動作，故能採取因應液體洩漏之擴散範圍的適當措施。因此，能縮短發生液體洩漏後之復原作業所需之時間，防止曝光裝置可用率之降低。例如，當設於基板載台之第1檢測器檢測出液體之存在時，控制裝置即判斷洩漏液體之擴散範圍係較小之範圍，而進行例如停止液體供應機構所進行之液體供應等，因應該範圍之適當的措施。如此，能將復原作業所需時間抑制在最小限度。另一方面，當設於基座構件之第2檢測器檢測出液體之存在時，即判斷洩漏液體之擴散範圍係較廣之範圍，控制裝置，例如即停止對用來驅動基板載台之驅動裝置等電氣機器之電力供應。如此，即使洩漏之液體擴散至 廣範圍，亦能防止電氣機器之漏電及故障等損害的發生。
本發明第7態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於，具備：投影光學系統(PL)，係透過液體(1)將圖案像投影至基板(P)上；液體供應機構(10)，係將液體(1)供應至投影光學系統(PL)與基板(P)之間；基板載台(PST)，係可保持基板(P)移動；以及控制裝置(CONT)，係在液體供應機構(10)供應液體(1)之期間，將基板載台(PST)之移動範圍限制在第1範圍(SR1)，而在液體供應機構(10)停止液體(1)供應之期間，則將基板載台(PST)之移動範圍限制在較第1範圍(SR1)廣之第2範圍(SR2)。
根據本發明，在液體供應機構供應液體之期間，藉由將基板載台之移動範圍例如限制在能在基板載台上保持液體的第1範圍，能防止液體洩漏等之不良情形。另一方面，在液體供應機構停止液體供應之期間，則係藉由將基板載台之移動範圍限制在較第1範圍廣之第2範圍，而能圓滑的進行將基板載台移動至基板更換位置等基板載台之相關既定動作。
本發明第8態樣之曝光裝置(EX)，係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，其特徵在於，具備：投影光學系統(PL)，係透過液體(1)將圖案像投影至基板 (P)上；液體供應機構(10)，係用來將投影光學系統(PL)像面側之光程空間以液體(1)加以充滿；基板載台(PST)，係可保持基板(P)移動；以及控制裝置(CONT)，係控制載台之移動範圍；該控制裝置(CONT)，係將在投影光學系統(PL)與載台之間保持液體(1)時的載台移動範圍，限制成窄於未在投影光學系統(PL)與載台之間保持液體(1)時的載台移動範圍。
根據本發明，例如在載台上基板的曝光中，能將液體良好的持續保持在投影光學系統與載台之間，而未在投影光學系統與載台之間保持液體之情形時，能圓滑的進行基板更換等之其他動作。
本發明第9態樣，係提供一種以使用上述態樣之曝光裝置(EX)為特徵之元件製造方法。根據本發明，由於係在檢測出異常時停止既定裝置之驅動，因此能防止裝置故障等不良情形之產生，以良好之裝置環境進行元件製造。
本發明第10態樣係曝光裝置之控制方法，該曝光裝置(EX)係透過液體(1)對基板(P)照射曝光用光(EL)來使基板(P)曝光，係由包含將圖案像投影至基板(P)之投影光學系統(PL)、將液體(1)供應至投影光學系統像面側之液體供應機構(10)、以電能為驅動力之機器(47,48)、以及具有氣體吸引功能之機器(42,PH)的部件所構成，且與外部關連裝置連接，其特徵在於，包含：將液體供應至該投影光學系統之像面側；從該部件及外部關連裝置之至少一者，接收告知異常 的訊號；根據該所接收之訊號，來限制液體供應機構(10)、以電能為驅動力之機器(47,48)及具有氣體吸引功能之機器(42,PH)中至少一種的動作。
根據本發明之曝光裝置之控制方法，當曝光裝置內部或曝光裝置外部之關連裝置發生異常，該異常係通知會對基板之曝光等造成影響之異常的訊號時，藉由限制液體供應機構(10)、以電能為驅動力之機器(47,48)及具有氣體吸引功能之機器(42,PH)中至少一種的動作，即能防止液體洩漏、因此而產生之漏電、吸引裝置之液體吸引等。
1‧‧‧液體
2‧‧‧光學元件
2a‧‧‧光學元件之液體接觸面
2P‧‧‧板構件
3‧‧‧主架
3A,3B‧‧‧上側、下側梯部
4‧‧‧基座板
5‧‧‧支架
6,7,9‧‧‧防振單元
8‧‧‧鏡筒平台
10‧‧‧液體供應機構
11‧‧‧液體供應部
12,12’,27‧‧‧流量計
13,13’‧‧‧閥
14(14A~14C、14A’~14B’)‧‧‧供應嘴
14K‧‧‧液體供應口
15,15’‧‧‧供應管
18‧‧‧嘴部構件
20‧‧‧液體回收機構
21(21A,21B、21A’,21B’)‧‧‧回收嘴
21K‧‧‧液體回收口
22,22’,71,75‧‧‧氣液分離器
23,23’,72,76‧‧‧乾燥器
24,24’‧‧‧回收管
25,70,74‧‧‧真空系統
26‧‧‧第2回收管
28,73‧‧‧液體回收部
28A‧‧‧管路
28B‧‧‧閥
31‧‧‧光罩平台
31A‧‧‧光罩平台之引導面
32,42,52‧‧‧空氣軸承
34A,34B‧‧‧開口部
35,45‧‧‧移動鏡
36,46‧‧‧雷射干涉儀
41‧‧‧基板平台
41A‧‧‧基板平台之引導面
42A‧‧‧吸氣口
42B‧‧‧吹出口
43‧‧‧輔助板
44‧‧‧X引導台
47‧‧‧X線性馬達
47A,48A‧‧‧固定件
47B,48B‧‧‧可動件
48‧‧‧Y線性馬達
49‧‧‧引導部
49A‧‧‧引導部之引導面
49B‧‧‧引導部之平坦部
50‧‧‧被引導構件
56‧‧‧焦點檢測系統
56A‧‧‧投光部
56B‧‧‧受光部
57‧‧‧基板載台之上面
60‧‧‧回收裝置
61‧‧‧回收裝置之回收口
62‧‧‧液體吸收構件
63‧‧‧流路
64‧‧‧液體回收口
65‧‧‧突出部
66‧‧‧吸附孔
67~69‧‧‧管路
80,80’‧‧‧光纖
80A,80AL‧‧‧第1光纖
80B,80BL‧‧‧第2光纖
81‧‧‧核心部
82‧‧‧包覆部
83,83A,83B,102‧‧‧投光部
84,84A,84B,103‧‧‧受光部
85A,85B‧‧‧集合光纖
89‧‧‧導水管構件
90,100‧‧‧檢測器
101‧‧‧稜鏡
101A,101B,101C‧‧‧稜鏡之第1、第2、第3面
110‧‧‧儲水槽
300‧‧‧基準構件
301A‧‧‧基準構件之上面
400‧‧‧照度不均感測器
401‧‧‧照度不均感測器之上板
470‧‧‧針孔部
500‧‧‧空間像測量感測器
501‧‧‧空間像測量感測器之上板
570‧‧‧狹縫部
600‧‧‧照射量感測器
601‧‧‧照射量感測器之上板
AG‧‧‧氣體區域
AM‧‧‧對準標記
AR1‧‧‧投影區域
AR2‧‧‧液浸區域
AX‧‧‧光軸
CONT‧‧‧控制裝置
DP‧‧‧虛擬基板
EL‧‧‧曝光用光
EX‧‧‧曝光裝置
FLG‧‧‧投影光學系統之突緣部
IL‧‧‧照明光學系統
K‧‧‧警報裝置
LA1‧‧‧第1區域
LA2‧‧‧第2區域
M‧‧‧光罩
MFM,PFM‧‧‧基準標記
MRY‧‧‧記憶裝置
MST‧‧‧光罩載台
P‧‧‧基板
PA‧‧‧投影區域
PH‧‧‧基板保持具
PK‧‧‧鏡筒
PL‧‧‧投影光學系統
PST‧‧‧基板載台
PSTD‧‧‧載台驅動裝置
S1~S24‧‧‧曝光照射區域
第1圖，係顯示本發明曝光裝置之第1實施形態的概略構成圖。
第2圖，係顯示基板載台的立體圖。
第3圖，係顯示投影光學系統之前端部附近、液體供應機構、及液體回收機構的概略構成圖。
第4圖，係顯示投影光學系統之投影區域與液體供應機構及液體回收機構間之位置關係的俯視圖。
第5圖，係用以說明設於基板載台之回收裝置的截面示意圖。
第6圖，係用以說明本發明曝光裝置之第2實施形態中具備光纖之檢測器的示意圖。
第7圖，係用以說明本發明曝光裝置之第2實施形態中具備光纖之檢測器的示意圖。
第8圖，係顯示具備光纖之檢測器之配置例的側視圖。
第9圖，係第8圖的俯視圖。
第10圖，係顯示具備光纖之檢測器之其他配置例的側視圖。
第11圖，係顯示具備光纖之檢測器之其他實施例的俯視圖。
第12圖，係顯示具備光纖之檢測器之其他配置例的立體圖。
第13圖，係顯示具備光纖之檢測器之其他實施例的側視圖。
第14圖，係用以說明本發明曝光裝置之第3實施形態中具備稜鏡之檢測器的示意圖。
第15圖，係用以說明本發明曝光裝置之第3實施形態中具備稜鏡之檢測器的示意圖。。
第16圖，係顯示具備稜鏡之檢測器之配置例的俯視圖。
第17圖，係顯示具備稜鏡之檢測器之其他使用例的圖。
第18圖，係顯示具備稜鏡之檢測器之其他配置例的俯視圖。
第19(a)、(b)圖，係顯示具備光纖之檢測器之其他實施例的圖。
第20(a)、(b)圖，係用以說明本發明之其他實施形態的圖。
第21(a)、(b)圖，係用以說明本發明之其他實施形態的圖。
第22圖，係顯示半導體元件之製程例的流程圖。
第23圖，係顯示根據本發明曝光裝置之各種檢測器之 檢測訊號，控制裝置所控制之曝光裝置外部之關連裝置及曝光裝內部之各裝置、與控制裝置之連接關係的方塊圖。
第24圖，係顯示本發明之曝光裝置之控制裝置之控制內容的流程圖。
以下，參照圖式說明本發明之曝光裝置之實施形態，但本發明並不限於此。
圖1，係顯示本發明之曝光裝置之第1實施形態的概略構成圖。圖1中，曝光裝置EX，具備：支持光罩M之光罩載台MST，支持基板P的基板載台PST，以曝光用光EL照射被光罩載台MST所支持之光罩M的照明光學系統IL，將以曝光用光EL照明之光罩M之圖案像投影至被基板載台PST所支持之基板P上的投影光學系統PL，以及統籌控制曝光裝置EX全體之動作的控制裝置CONT。於控制裝置CONT，連接有在曝光處理中發生異常時發出警報的警報裝置K。此外，曝光裝置EX具備用以支持光罩載台MST及基板載台PST之主架3。主架3係設置在水平安裝於地面之基座板4上。於主架3形成有向內側突出之上側梯部3A及下側梯部3B。又，控制裝置，如圖23所示，係與構成曝光裝置之各種部件及曝光裝置外部之關連裝置連接，控制裝置之控制內容留待後敘。
本實施形態之曝光裝置EX，係為了實質縮短曝光波長以提高解析度並同時顧及焦深之擴大，而使用液浸法之液浸曝光裝置，其具備將液體1供應至基板P上的液體供應機構10，以及用以自基板P上回收液體1的液體回收機構 20。曝光裝置EX，至少在將光罩M的圖案像轉印至基板P上的期間，使用液體供應機構10所供應的液體1，在基板P上之至少一部分(局部的，包含投影光學系統PL之投影區域AR1)形成液浸區域AR2。具體而言，曝光裝置EX，係在投影光學系統PL之前端部(終端部)之光學元件2及基板P表面之間充滿液體1，透過位於投影光學系統PL與基板P間之液體1及投影光學系統PL，將光罩M之圖案像投影至基板P上，據以使基板P曝光。
本實施形態，作為曝光裝置EX，係以使用一邊使光罩M與基板P於掃描方向以彼此不同之面向(反方向)同步移動，一邊將光罩M上所形成之圖案曝光至基板P的掃描型曝光裝置(所謂之掃描步進器)為例，來作說明。以下之說明中，係取與投影光學系統光軸AX一致的方向為Z軸方向，與Z軸方向垂直之平面內取光罩M與基板P之同步移動方向(掃描方向)為X軸方向，取與Z軸方向及Y軸方向垂直之方向為Y軸方向(非掃描方向)。此外，取繞X軸、Y軸、及Z軸(傾斜)方向分別為θX方向、θY方向、及θZ方向。又，此處所指之「基板」包含在半導體晶圓上塗布光阻者，所謂之「光罩」則包含其上形成欲縮小投影至基板上之元件圖案的標線片。
照明光學系統IL，係用來以曝光用光EL照明被光罩載台MST所支持之光罩M，具有：曝光用光源，用以使曝光用光源所射出之光束照度均勻化之光學積分器，用以將來自光學積分器之曝光用光EL加以聚光之聚光透鏡，中繼透鏡系統，及可變視野光闌(用來將曝光用光EL照射於光罩M 上之照明區域設定成狹縫狀)等。光罩M上之既定照明區域，係使用照明光學系統IL以照度分佈均勻之曝光用光EL來加以照明。從照明光學系統IL射出之曝光用光EL，例如係使用從水銀燈射出之紫外線帶之亮線(g線、h線、i線)以及KrF準分子雷射光(波長248nm)等之遠紫外光(DUV光)、ArF準分子雷射光(波長193nm)及F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光(VUV光)等。本實施形態，係使用ArF準分子雷射光。
光罩載台MST係用來支持光罩M，其中央部具備使光罩M之圖案像通過的開口部34A。於主架3之上側梯部3A，透過防振單元6支持光罩平台31。於光罩平台31之中央部亦具有使光罩M之圖案像通過的開口部34B。於光罩載台MST下面，設有複數個非接觸軸承之空氣軸承32。光罩載台MST，係使用空氣軸承32以非接觸方式支持在光罩平台31的上面(引導面)31A，藉由線性馬達等之光罩載台驅動機構，能在與投影光學系統PL之光軸AX垂直的平面內，亦即能在XY平面內進行2維移動及θZ方向之微小旋轉。於光罩載台MST上，設有與光罩載台MST一起相對投影光學系統PL移動的移動鏡35。又，在移動鏡35之對向位置設有雷射干涉儀36。光罩載台MST上光罩M之2維方向位置、及旋轉角(視情形亦包含θX、θY方向之旋轉角)，係以雷射干涉儀36即時加以測量，測量結果被送至控制裝置CONT。控制裝置CONT，根據雷射干涉儀36之測量結果來驅動光罩載台驅動機構，據以控制光罩載台MST所支持之光罩M的位置。
投影光學系統PL，係以既定投影倍率β將光罩M之圖案投影曝光至基板P，以包含基板P側前端部所設之光學元件(透鏡)2之複數個光學元件構成，此等光學元件係以鏡筒PK來加以支持。本實施形態中，投影倍率β係例如1/4或1/5之縮小系統。又，投影光學系統PL，可以是等倍系統或放大系統之任一者。於鏡筒PK外部設有突緣部FLG。又，於主架3之下側梯部3B，透過防振單元7支持鏡筒平台8。然後，藉由投影光學系統PL之突緣部FLG卡合於鏡筒平台8，將投影光學系統PK支持於鏡筒平台8。
本實施形態之投影光學系統PL前端部之光學元件2，係以能裝拆(更換)之方式設於鏡筒PK。液浸區域AR2之液體1接觸於光學元件2。光學元件2係以螢石形成。螢石與純水的親和性高，故可使得液體1幾乎全面的緊貼於光學元件2的液體接觸面2a。亦即，在本實施形態中所供應者，係與光學元件2的液體接觸面2a間具有高親和性之液體(水)1，因此，光學元件2之液體接觸面2a與液體1的密合性高，能確實的將光學元件2與基板P間之光程以液體1加以充滿。此外，光學元件2亦可使用具有與水之親和性高的石英。又，亦可對光學元件2的液體接觸面2a施以親水化(親液化)處理，以進一步提昇與液體1間的親和性。
又，設有圍繞光學元件2之板構件2P。板構件2P與基板P之對向面(即下面)為平坦面。光學元件2的下面(液體接觸面)2a亦為平坦面，板構件2P的下面與光學元件2的下面大致同高。據此，能在廣範圍良好的形成液浸區域AR2。又，可與光學元件2同樣的，對板構件2P的下面施 以表面處理(親液化處理)。
基板載台(可動構件)PST，係設置成能透過基板保持具(基板保持構件)吸附保持基板P而移動，其下面設有複數個非接觸軸承之空氣軸承42。於基座板4上，透過防振單元9支持基板平台41。空氣軸承42，具備：對基板平台41上面(引導面)41A噴吹氣體(空氣)的吹出口42B、與用來吸引基板載台PST下面(軸承面)與引導面41A間之氣體的吸氣口42A，藉由從吹出口42B吹出之氣體的斥力與吸氣口42A之吸引力間的平衡，在基板載台PST下面與引導面41A之間保持一定間隙。也就是說，基板載台PST係藉由空氣軸承42以非接觸方式支持於基板平台(基座構件)41上面(引導面)41A，使用線性馬達等之基板載台驅動機構，而能在與投影光學系統PL之光軸AX垂直的平面內、亦即XY平面內進行2維移動及θZ方向之微小旋轉。進一步的，基板保持具PH被設置成亦能在Z軸方向、θX方向及θY方向移動。基板載台驅動機構係以控制裝置CONT加以控制。亦即，基板保持具PH，係控制基板P之焦點位置(Z位置)及傾斜角，以自動對焦方式及自動調平方式將基板P之表面對齊投影光學系統PL之像面，並進行基板P之X軸方向及Y軸方向的定位。
基板載台PST(基板保持具PH)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45。又，在移動鏡54之對向位置設有雷射干涉儀46。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46即時加以測量，測量結果輸出至控制裝置CONT。控制系統CONT根據 雷射干涉儀46之測量結果驅動基板載台驅動機構，以進行基板載台PST所支持之基板P的定位。
又，在基板載台PST(基板保持具PH)上，設有圍繞基板P之輔助板43(參照圖2)。輔助板43，其表面與基板保持具PH所保持之基板P的表面大致同高。即使在使基板P之邊緣區域曝光時，亦可藉由輔助板43將液體1保持於投影光學系統PL之下。
此外，在基板保持具PH中之輔助板43外側，設有用來回收流出至基板P外側之液體1的回收裝置60之回收口(吸引口)61。回收口61係圍繞輔助板43形成的環狀構件，其內部配置有由海棉狀構件、或多孔質體等所構成之液體吸收構件62。
圖2，係顯示基板載台PST、及驅動此基板載台PST之基板載台驅動機構的概略立體圖。圖2中，基板載台PST被X引導台44支持為能在X軸方向移動自如。基板載台PST，能一邊被X引導台44引導、一邊藉由X線性馬達47以既定行程往X軸方向移動。X線性馬達47，具備：於X引導台44往X軸方向延伸設置的固定件47A，以及與此固定件47A對應設置、固定於基板載台PST的可動件47B。藉由可動件47B相對固定件47A之驅動，基板載台PST即往X軸方向移動。此處，基板載台PST，係藉由在Z軸方向維持既定量間隙之磁鐵及由致動器所構成之磁性導件，以非接觸方式支持於X引導台44。基板載台PST係在非接觸支持於X引導台44的狀態下，藉由X線性馬達47往X軸方向移動。
在X引導台44之長邊方向兩端，設有能使此X引導台44與基板載台PST一起往Y軸方向移動的一對Y線性馬達48。各Y線性馬達48，分別具備：設於X引導台44之長邊方向兩端的可動件48B、與對應此可動件48B設置之固定件48A。藉由可動件48B相對固定件48A之驅動，X引導台44即與基板載台PST一起往Y軸方向移動。又，分別調整Y線性馬達48之驅動，X引導台44亦能於θZ方向旋轉移動。因此，藉由此Y線性馬達48，基板載台PST能與X引導台44大致一體於Y軸方向及θZ方向移動。
於基板平台41之X軸方向兩側，分別設有前式形成為L字形、用以引導X引導台44往Y軸方向移動之引導部49。引導部49係被支持在基座板4(圖1)上。本實施形態中，在引導部49之平坦部49B上設有Y線性馬達48之固定件48A。另一方面，於X引導台44下面之長邊方向兩端部，分別設有凹狀的被引導構件50。該等係設置成引導部49與被引導構件50卡合，引導部49上面(引導面)49A與被引導構件50之內面對向。於引導部49之引導面49A設有非接觸軸承之空氣軸承51，X引導台44係以非接觸方式支持於引導面49A。
又，Y線性馬達48之固定件48A與引導部49之平坦部49B之間，設有非接觸軸承之空氣軸承52，固定件48A藉由空氣軸承52以非接觸方式支持於引部49之平坦部49B。因此，根據動量守恆定律，對應及X引導台44及基板載台PST往+Y方向(-Y方向)之移動，固定件48A往-Y方向(+Y方向)移動。藉由此固定件48A之移動，能抵消X引導台 44及基板載台PST之移動所伴隨的反力，且防止重心位置的變化。亦即，固定件48A具有所謂配重的功能。
圖3，係顯示液體供應機構10、液體回收機構20、及投影光學系統前端部附近的放大圖。液體供應機構10，係用以將液體1供應至投影光學系統PL與基板P之間者，具備可送出液體的液體供應部11，及透過供應管15連接於液體供應部11、將此液體供應部11送出之液體1供應至基板P上的供應嘴14。供應嘴14係接近基板P表面配置。液體供應部11具備儲存液體1之收納槽、及加壓泵等，透過供應管15及供應嘴14將液體1供應至基板P上。液體供應部11之液體供應動作，係由控制裝置CONT所控制，控制裝置CONT可控制液體供應部11對基板P上單位時間的液體供應量。
於供應管15之途中，設有用來測量液體供應部11供應至基板P上之液體1之量(每單位時間之液體供應量)的流量計12。流量計12隨時監測供應至基板P上之液體1的量，其測量結果係輸出至控制裝置CONT。又，供應管15中、在流量計12與供應嘴14之間，設有用來開關供應管15之流路的閥13。閥13之開關動作係以控制裝置CONT加以控制。又，本實施形態之閥13，係在例如因停電等而使曝光裝置EX(控制裝置CONT)之驅動源(電源)停止時，能以機械方式遮斷供應管15之流路的所謂的正常閉(normal closed)方式。
液體回收機構20，係用來回收以液體供應機構10所供應之基板P上的液體1，具備配置在接近基板P表面的回收 嘴21、以及透過回收管24連接於回收嘴21的真空系統25。真空系統25包含真空泵，其動作係以控制裝置CONT來加以控制。藉由真空系統25之驅動，基板P上之液體1即與其周圍之氣體(空氣)一起透過回收嘴21被回收。又，作為真空系統25，亦可不在曝光裝置設置真空泵，而使用配置曝光裝置EX之工廠的真空系統。
於回收管24之途中，設有用來將被回收嘴21吸入之液體1與氣體加以分離的氣液分離器22。此處，如前所述，從回收嘴21回收的除基板P上之液體1外亦包含其周圍之氣體。氣液分離器22係將回收嘴21所回收之液體1與氣體加以分離。作為氣液分離器22，例如可採用重力分離方式或離心分離方式等。重力分離方式，係使回收之液體與氣體流過具有複數個孔部之管構件，藉由重力作用使液體透過該孔部落下來將液體與氣體加以分離；離心分離方式，係使用離心力來將所回收之液體與氣體加以分離。真空系統25係吸引以氣液分離器22所分離之氣體。
回收管24中、在真空系統25與氣液分離器22之間設有乾燥器23，以使氣液分離器22所分離之氣體乾燥。即使以氣液分離器22所分離之氣體中混有液體成分，亦能以乾燥器23來使氣體乾燥，將該乾燥之氣體流入真空系統25，據以防止因流入液體成分而造成真空系統25之故障等不良情形。作為乾燥器23，例如可採用將氣液分離器22所供應之氣體(混有液體成分之氣體)，冷卻至該液體之露點以下以除去液體成分之方法的裝置、例如冷卻器，或加熱至該液體之沸點以上以除去液體成分之方法的裝置、例如加熱器 (heater)等。
另一方面，以氣液分離器22所分離之液體1，係透過第2回收管26被回收至液體回收部28。液體回收部28，具有用來儲存所回收之液體1的容器等。被回收至液體回收部28之液體1，例如係予以廢棄、或淨化後回到液體供應部11等加以再利用。又，於第2回收管26之途中、在氣液分離器22與液體回收部28之間，設有用來測量所回收之液體1之量(每單位時間之液體回收量)的流量計27。流量計27隨時監測從基板P上回收之液體1的量，其測量結果係輸出至控制裝置CONT。如前所述，從回收嘴21回收的除基板P上之液體1外亦包含其周圍之氣體，以氣液分離器22將液體1氣體加以分離，僅將液體成分送至流量計27，流量計27即能正確的測量從基板P上回收之液體1的量。
此外，曝光裝置EX，具備用以檢測被支持於基板載台PST之基板P表面位置的焦點檢測系統56。焦點檢測系統56具備投光部56A與受光部56B，該投光部56A係透過液體1從斜上方將檢測用光束投射至基板P，該受光部56B則係用以接收被基板P反射之該檢測用光束的反射光。焦點檢測系統56(受光部56B)受光結果係輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT可根據焦點檢測系統56之檢測結果，檢測出基板P表面之Z軸方向位置資訊。又，使用投光部56A投射複數檢測用光束，即能檢測出基板P之θX及θY方向之傾斜資訊。
此外，焦點檢測系統56並不限於檢測基板P，亦能檢測配置在投影光學系統PL像面側之物體的表面位置資訊。 又，焦點檢測系統56雖係透過液體1來檢測物體(基板P)之表面位置資訊，但亦可採用在液浸區域AR2外側不透過液體來檢測物體(基板P)之表面位置資訊的焦點檢測系統。
又，如圖1之部分截面圖所示，液體供應機構10及液體回收機構20，係被分離支持於鏡筒平台8。如此，在液體供應機構10及液體回收機構20所產生之振動，不會透過鏡筒平台8傳至投影光學系統PL。
圖4，係顯示液體供應機構10及液體回收機構20與投影光學系統PL之投影區域AR1間之位置關係的俯視圖。投影光學系統PL之投影區域AR1，係於Y軸方向細長之矩形(狹縫狀)，以在X軸方向挾著投影光學系統PL之方式，在+X側配置有3個供應嘴14A~14C，在-X側配置有2個回收嘴21A,21B。又，供應嘴14A~14C係透過供應管15連接於液體供應部11，回收嘴21A,21B則係透過回收管24連接於真空系統25。又，在將供應嘴14A~14C與回收嘴21A,21B旋轉大致180度之位置，配置有供應嘴14A’~14C’及回收嘴21A’,21B’。供應嘴14A~14C與回收嘴21A’,21B’係於Y軸方向交互排列，供應嘴14A’~14C’與回收嘴21A,21B係於Y軸方向交互排列，供應嘴14A’~14C’係透過供應管15連接於液體供應部11，回收嘴21A’,21B’則係透過回收管24’連接於真空系統25。此外，於供應管15’之途中，與供應管15同樣的設有流量計12’及閥13’。又，於回收管24’之途中，與回收管24同樣的設有氣液分離器22’及乾燥器23’。
圖5，係顯示用以回收流出至基板P外側之液體1的回 收裝置60的圖。圖5中，回收裝置60，具備：於基板保持具PH上形成為環狀圍繞輔助板43的回收口(吸引口)61，與配置於回收口61、由海棉狀構件或多孔質陶瓷等多孔質體所構成之液體吸收構件62。液體吸收構件62係具有既定寬度之環狀構件，可保持既定量之液體1。於基板保持具PH內部，形成有與回收口61連通之流路63，而配置於回收口61之液體吸收構件62底部則連接於流路63。又，基板保持具PH上之基板P與輔助板43之間，設有複數個液體回收孔64。此等液體回收口64亦連接於流路63。
在保持基板P之基板保持具(基板保持構件)PH上面，設有用來支持基板P之背面的複數個突出部65。於此等突出部65之各個中，開設有用以吸附保持基板P之吸附孔66。各吸附孔66，係分別連接於形成在Z載台51內部之管路67。
分別連接於回收口61及液體回收口64之流路63，係連接於設在基板保持具PH外部之管路68的一端部。另一方面，管路68之另一端部係連接於真空系統70(含真空泵)。於管路68之途中，設有氣液分離器71，在氣液分離器71與真空系統70之間設有乾燥器72。藉由真空系統70之驅動從回收口61將液體1與其周圍之氣體一起加以回收。又，即使液體1從基板P與輔助板43之間侵入而繞至基板P的背面，該液體1亦會與周圍之氣體一起從回收口64被回收。被氣液分離器71分離、以乾燥器72加以乾燥之氣體流入真空系統70。另一方面，以氣液分離器71加以分離之液體1係流入液體回收部73(具備可收容液體1之容 器(tank))。又，被回收至液體回收部73之液體1，例如係予以廢棄、或淨化後回到液體供應部11等加以再利用。
又，連接於吸附孔66之管路67，係連接於設在基板保持具PH外部之管路69的一端部。另一方面，管路69之另一端部係連接於設在基板保持具PH外部之真空系統74(含真空泵)。藉由真空系統74之驅動，基板P(以突出部65支持)被吸附保持於吸附孔66。於管路69之途中設有氣液分離器75，在氣液分離器75與真空系統74之間設有乾燥器76。此外，於氣液分離器75連接有液體回收部73(具備可收容液體1之容器)。
接著，參照圖1等說明使用上述曝光裝置EX將光罩M之圖案曝光至基板P之順序。
將光罩M裝載於光罩載台MST，並將基板P裝載於基板載台PST後，控制裝置CONT即驅動液體供應機構10之液體供應部11，透過供應管15及供應嘴14將單位時間既定量之液體1供應至基板P上。又，控制裝置CONT，隨著液體供應機構10所進行之液體1的供應，亦驅動液體回收機構20之真空系統25，透過回收嘴21及回收管24回收單位時間既定量之液體1。據此，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1之液浸區域AR2。此處，為了形成液浸區域AR2，控制裝置CONT分別控制液體供應機構10及液體回收機構20，以使對基板P上之液體供應量與從基板P回收之液體回收量大致相等。控制裝置CONT，以照明光學系統IL來照明光罩M，將光罩M之圖案像透過投影光學系統PL及液體1投影至基板P。
於掃描曝光時，光罩M之部分圖案像被投影於投影區域AR1，相對於投影光學系統PL，光罩M係於-X方向(或+X方向)以速度V移動，基板P則與此同步，透過XY載台52於+X方向(或-X方向)以速度β．V(β係投影倍率)移動。在對一個曝光照射區域之曝光結束後，藉由基板P之步進移動將下一個曝光照射區域移動至掃描開始位置，之後即以步進掃描方式依序進行對各曝光照射區域之曝光。本實施形態中，液體1之流動方向，係設定成與基板P之移動方向平行、與基板P之移動方向為同一方向。也就是說，在使基板P往箭頭Xa(參照圖4)所示之掃描方向(-X方向)移動來進行掃描曝光時，係使用供應管15、供應嘴14A~14C、回收管24、及回收嘴21A,21B，以液體供應機構10及液體回收機構20進行液體1之供應及回收。亦即，在基板P往-X方向移動時，係使用供應嘴14(14A~14C)將液體1供應至投影光學系統PL與基板P之間，且使用回收嘴21(21A,21B)及將基板P上之液體1與其周圍之氣體一起回收，使液體41往-X方向流動以充滿光學元件2與基板P之間。另一方面，在使基板P往箭頭Xb所示之掃描方向(+X方向)移動來進行掃描曝光時，係使用供應管15’、供應嘴14A’~14C’、回收管24’、及回收嘴21A’,21B’，以液體供應機構10及液體回收機構20進行液體1之供應及回收。亦即，在基板P往+X方向移動時，係使用供應嘴14’(14A’~14C’)將液體1供應至投影光學系統PL與基板P之間，且使用回收嘴21’(21A’,21B’)將基板P上之液體1與其周圍之氣體一起回收，液體50往+X方向流動 以充滿投影光學系統PL前端部之光學元件2與基板P之間。此時，例如透過供應嘴14所供應之液體1，係隨著基板P往-X方向之移動而被吸入流至光學元件2與基板P之間，因此即使液體供應機構10(液體供應部11)之供應能量小，亦能輕易的將液體1供應至光學元件2與基板P之間。此外，視掃描方向切換液體1之流動方向，則無論在從+X方向、或-X方向之任一方向掃描基板P時，皆能以液體1將光學元件2與基板P之間予以充滿，獲得高解像度及廣的焦深。
曝光處理中，設於液體供應機構10之流量計12之測量結果、及設於液體回收機構20之流量計27之測量結果，係隨時輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT，比較流量計12之測量結果(即液體供應機構10供應至基板P上之液體量)、與流量計27之測量結果(即液體回收機構20從基板P上回收之液體量)，根據比較結果控制液體供應機構10之閥13。具體而言，控制裝置CONT求出對基板P上之液體供應量(流量計12之測量結果)與來自基板P上之液體回收量(流量計27之測量結果)，根據所求得之差是否超過預先設定之容許值(基值)的判斷，來控制閥13。此處，如前所述，由於控制裝置CONT係分別控制液體供應機構10及液體回收機構20，以使對基板P上之液體供應量與來自基板P上之液體回收量大致相等，因此若液體供應機構10所進行之液體供應動作、及液體回收機構20所進行之液體回收動作係分別在正常進行之狀況下的話，所求得之差應趨近於零。
控制裝置CONT，在所求得之差為容許值以上時，亦即 液體回收量極端的少於液體供應量時，即判斷液體回收機構20之回收動作產生異常，無法充分的回收液體1。此時，控制裝置CONT，例如判斷液體回收機構20之真空系統20產生故障等之異常，為防止因液體回收機構20無法正常的回收液體1所產生之液體1的洩漏，而啟動液體供應機構10之閥13來遮斷供應管15之流路，以停止液體供應機構10對基板P上液體1之供應。以此方式，控制裝置CONT比較液體供應機構10供應至基板P上之液體量、與液體回收機構20所回收之液體量，根據此比較結果檢測出液體回收機構20之回收動作的異常，在液體1之供應過度、檢測出異常時停止對基板P上液體1之供應。如此，即能防止液體1洩漏至基板P、基板載台PST(基板保持具PH)之外側或液體1侵入未預期位置，以及防止該洩漏及侵入所造成之災害擴大。
此外，控制裝置CONT，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，為防止洩漏或侵入之液體1的附著造成的漏電，及停止對構成曝光裝置EX之電氣機器的電力供應。此處，作為電氣機器，例如有用以移動基板載台PST之線性馬達47,48等。此等線性馬達47,48，由於係位在洩漏至基板載台PST外側之液體1易於附著、侵入的位置，因此控制裝置CONT停止對此等線性馬達47,48之電力供應，能防止液體1之附著所造成的漏電。又，作為電氣機器，除線性馬達47,48外，例如亦有設在基板載台PST上、用以接受對基板載台PST之曝光用光EL的感測器(光電放大器等)。或者，作為電氣機器，亦有用來調整基板保持具PH 之Z軸方向及傾斜方向位置之例如壓電元件等各種致動器。又，在檢測出異常時，可停止對構成曝光裝置EX之所有電氣機器的電力供應，亦可停止對部分電氣機器的電力供應。此處，控制裝置CONT，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，可藉由停止對例如線性馬達、0~150V附近使用之壓電元件、300~900V附近使用之光電放大器(感測器)等電氣機器(高電壓機器)之電力供應，據以防止漏電的發生，抑制漏電對周邊機器造成的影響。
又，控制裝置CONT，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，例如係停止空氣軸承42(用來使基板載台PST相對基板平台41之引導面41A、以非接觸方式移動)之驅動。空氣軸承42，具備用來對基板平台41上面(引導面41A)吹出氣體(空氣)的吹出口42B、與用來吸引基板載台PST下面(軸承面)與引導面41A間之氣體的吸氣口42A，藉由吹出口42B吹出之氣體所產生之斥力、與吸氣口42A之吸引力的平衡，來使基板載台PST下面與引導面41A之間保持一定的間隙，但控制裝置CONT，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，為防止洩漏之液體1流入(侵入)空氣軸承42之吸氣口42A，係停止空氣軸承42、特別是從吸氣口42A之吸氣。據此，即能防止液體1流入連接於該吸氣口42A之真空系統，而能防止因液體1之流入而引起真空系統之故障等不良情形的產生。
又，將用以保持基板P突起部65及吸附孔66設於其他構件，將該其他構件吸附保持於基板保持具PH的情形時，控制裝置CONT亦可停止從用以吸附保持該其他構件之吸 附孔(吸氣口)的吸氣。
又，控制裝置CONT，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，會驅動警報裝置K。警報裝置K，係使用警告燈、警鈴聲、顯示器等來發出警報，如此，例如作業員即能得知液體1洩漏及侵入曝光裝置EX。
又，在檢測出液體回收機構20之回收動作異常時，控制裝置CONT係增加液體回收機構20之液體回收量。具體而言，係提昇回收裝置60之真空系統70之驅動量(驅動力)。由於回收裝置60(真空系統70)之驅動為振動源，因此在曝光處理中，最好是能降低或停止回收裝置60之驅動力，但在檢測出液體回收機構20之回收動作異常，有可能產生液體1之洩漏時，控制裝置CONT可藉由提昇回收裝置60之驅動力，來防止液體1洩漏至基板載台PST(基板保持具PH)之外側(至少是回收口61的外側)，或防止洩漏之擴大。
此外，在進行基板P中央附近之曝光照射區域的曝光期間，從液體供應機構10供應之液體1係以液體回收機構20加以回收。另一方面，如圖5所示，因進行基板P邊緣區域之曝光處理而液浸區域AR2在基板P之邊緣區域附近時，雖能藉由輔助板43將液體1持續保持在投影光學系統PL與基板P之間，但有時部分液體1會流出至輔助板43的外側，此流出之液體1，係從配置有液體吸收構件62之回收口61來加以回收。此處，控制裝置CONT，開始上述液體供應機構10及液體回收機構20之驅動，並開始回收裝置60之動作。因此，從回收口61回收之液體1，係藉由真空 系統70之吸引，與其周圍之空氣一起透過流路63及管路68被回收。此外，流入基板P與輔助板43間之間隙的液體1，則透過液體回收孔64，與其周圍之空氣一起透過流路63及管路68被回收。此時，氣液分離器71，將從回收口61回收之液體1與氣體加以分離。被氣液分離器71分離之氣體，以乾燥器72加以乾燥後流入真空系統70。如此，即能防止液體成分流入真空系統70。另一方面，被氣液分離器71分離之液體則被回收至液體回收部73。
又，此時，由於係以回收裝置60來回收液體供應機構10所供應之部分液體1，因此被液體回收機構20回收之液體量減少，其結果，以液體回收機構20之流量計27測量之液體回收量減少。此時，雖然液體1沒有洩漏，但控制裝置CONT，卻有可能根據比較液體供應機構10之流量計12及液體回收機構20之流量計27之各測量結果後的結果，作出液體回收機構20之回收動作產生異常的誤判。因此，在回收裝置60中、氣液分離器71與液體回收部73之間設置用以測量回收液體量的流量計，控制裝置CONT根據該回收裝置60之流量計的測量結果與液體回收機構20之流量計27的測量結果，求出全體的液體回收量，將所求得之全體的液體回收量與液體供應機構10之流量計12的測量結果加以比較。然後，根據該比較結果，控制裝置CONT即能判斷液體回收機構20之液體回收動作是否產生異常，並根據此判斷結果，來採取停止液體供應機構10之液體供應動作、停止電力供應、停止吸氣口之吸氣動作等的措施。
又，當設於回收裝置60之流量計的測量值遠大於預先 設定之容許值時，控制裝置CONT即判斷有多量的液體1流出至基板P的外側，為防止液體1洩漏至基板載台PST(基板保持具PH)之外側等，可停止液體供應機構10。
流出至基板P外側的液體1，亦有可能從基板P與輔助板43間之間隙侵入而到達基板P之背面。此外，侵入至基板P背面的液體1亦有可能流入用來吸附保持基板P之吸附孔(吸引口)66。此時，為吸附保持基板P而設於基板保持具PH之吸附孔66，係透過管路67及管路69連接於真空系統74，於其途中設有氣液分離器75、以及乾燥器76(用來乾燥以氣液分離器75所分離之氣體)。因此，即使液體1流入吸附孔66，從吸附孔66流入之液體1亦會被回收至液體回收部73，而能防止液體成分流入真空系統74之不良情形。
此外，液體1從吸附孔66侵入時有可能在基板P之保持上產生不良情形，因此亦可在管路69或氣液分離器75與液體回收部73之間配置流量計，以該流量計檢測出液體1從吸附孔66侵入時即判斷為異常狀態，而實施上述停止液體供應動作、停止電力供應、停止吸氣口之吸氣動作的至少一種。
又，若係未在連接於吸附孔66之管路69中設置氣液分離器75之構成的情形時，當檢測出液體回收機構20或回收裝置60之回收動作產生異常時，為防止液體1流入吸附孔(吸氣口)66，可停止真空系統74(吸引系統)之驅動以停止從吸引孔66之吸氣。
如以上之說明，由於係在檢測出液體1之洩漏或侵入等之異常時，停止液體供應機構10對基板P上之液體1的供 應，因此能防止液體1之洩漏、或洩漏之擴大及浸水等。此外，在發生液體1之洩漏或浸水等異常時，亦能藉由停止對構成曝光裝置EX之以線性馬達47,48為首之電氣機器的電力供應，來防止漏電的發生及漏電所造成之災害的擴大。又，藉由停止空氣軸承42之吸氣口42A、以及為吸附保持基板P而設於基板保持具PH之吸附孔66等流通至真空系統之各吸氣口的吸氣，能防止液體1流入連接於此吸氣口之真空系統等不良情形的產生。再者，從回收嘴21、回收口61或吸附孔66等吸引口與液體一起回收其周圍之氣體時，以氣液分離器將從吸引口吸入之液體與氣體加以分離，並將氣液分離器所分離之氣體進一步的以乾燥器加以乾燥，即能防止液體成分(潮濕的氣體等)流真空系統，抑制液體對真空系統造成的影響。又，本實施形態，雖係從吸引口將液體與其周圍之氣體一起回收之構成，但使用氣液分離器將所回收之液體與氣體加以分離，即能正確的測量所回收之液體量。
又，上述實施形態中，作為液體回收機構20之回收動作的異常，係以真空系統25之故障(動作異常)為例作了說明，但除真空系統25之異常外，亦有例如氣液分離器55之動作異常。也就是說，即使能透過回收嘴21回收基板P上之液體1，亦有可能發生氣液分離器22無法充分的分離從回收嘴21回收之液體與氣體，而使流量計27測量之液體量少既定值的狀況。此時，由於流入真空系統25之液體成分較多，會導致真空系統25之故障等，因此，控制裝置CONT可藉由停止液體供應機構10之液體供應動作、並停止液體 回收機構20(真空系統25)之液體回收動作，來防止液體1之洩漏且防止真空系統25之故障。
又，本實施形態中，控制裝置CONT係分別控制液體供應機構10及液體回收機構20，以使對基板P上之液體供應量與來自基板P上之液體回收量大致相等。因此，若液體供應機構10所進行之液體供應動作、及液體回收機構20所進行之液體回收動作係分別在正常進行之狀況下的話，所求得之差應趨近於零，上述容許值係對應於此而預先設定為較小之值。另一方面，例如所使用之液體1具有高揮發性時，即使液體供應機構10進行之液體供應動作、及液體回收機構20進行之液體回收動作係分別為正常進行的狀況，基板P上之液體1會揮發，而有可能使液體回收機構20之流量計27的測量值小於液體供應機構10之流量計12的測量值。因此，控制裝置CONT，只要能視所使用之液體1(揮發性)或基板P所處之環境預先設定上述容許值，根據所設定之容許值與上述求得之差的比較結果來控制閥13即可。
此外，上述實施形態，雖係藉由比較液體供應機構10之液體供應量與液體回收機構20之液體回收量，來檢測液體1之流通狀態的異常，但亦可僅根據液體供應機構10之供應量、或液體回收機構20之回收量，來分別檢測各自的異常。此外，不限於液體流量之異常，在檢測出液體供應機構10及液體供應機構20之機械性或電性異常之情形時，控制裝置CONT，可採取停止液體供應機構10之液體供應動作、停止電力供應、停止吸氣口之吸氣動作等的措施。
本實施形態中，由於係從回收嘴21將液體1與其周圍之氣體一起加以回收，因此為了測量更正確的液體回收量，使用氣液分離器22來將回收之液體與氣體加以分離，以流量計27來測量分離後之液體量。故亦有可能因氣液分離器22之氣液分離能力，以流量計27測量之液體量會產生變動。因此，控制裝置CONT，可視所使用之氣液分離器22(氣液分離能力)，來設定上述容許值。
又，本實施形態中，係說明了在檢測出液體回收機構20之液體回收動作的異常時，進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止電力供應、停止吸氣口之吸氣動作的所有動作，但亦可至少進行其中任一動作。
又，本實施形態中，從液體回收機構20之回收嘴21，係將液體1與其周圍之氣體一起加以回收，為了能以流量計27高精度測量所回收之液體量，而採用了以氣液分離器22將液體與氣體加以分離之構成，但液體回收機構20從回收嘴21僅回收液體1之情形時，可不使用氣液分離器22將液體與氣體加以分離，而藉由測定所回收之液體壓力，來求出液體回收量。
又，本實施形態，係在檢測出液體回收機構20之液體回收動作的異常時，進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止電力供應、或停止吸氣口之吸氣動作的構成，但在檢測出可保持基板P之基板載台(可動構件)PST與投影光學系統PL間之位置關係的異常時，進行停止液體供應動作、停止電力供應、或停止吸氣口之吸氣動作中的至少任一種亦可。此處，所謂基板載台PST與投影光學系統PL間 之異常的位置關係，係指無法在投影光學系統PL之下方保持液體1的狀態，包含在Z軸方向及XY方向中至少一方之位置關係的異常。也就是說，即使液體供應機構10之供應動作與液體回收機構20之回收動作是正常的，但例如基板載台PST之動作產生異常，基板載台PST之位置，係相對投影光學系統PL之期望位置偏於XY方向之位置時，將會產生在投影光學系統PL與基板載台PST所保持之基板P之間無法良好的形成液體1之液浸區域AR2的狀態(無法在投影光學系統PL之下方保持液體1的狀態)。此時，會發生液體1洩漏至基板P外側、基板保持具PH外側，或基板載台PST(基板保持具PH)之移動鏡45浸水的狀況。如此一來，由於液體回收機構20無法回收既定量之液體1，因此液體回收機構20之流量計27係將少於既定值之測量結果值輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT，可根據該流量計27之測量結果，檢測出發生液體1之洩漏等基板載台PST之位置異常。然後，控制裝置CONT在檢測出該異常時，進行停止液體供應動作、停止電力供應、或停止吸氣口之吸氣動作等。
又，液浸區域AR2，係藉由將投影光學系統PL與基板P間之距離，設定為能以液體1之表面張力形成液浸區域AR2之程度的既定距離(0.1mm~1mm程度)來形成，但是，例如在基板載台PST於Z軸方向產生位置控制之不良情形時，投影光學系統PL與基板載台PST上之基板P間的距離將變大，而會產生無法在投影光學系統PL之下方保持液體1的狀況。此時，亦會發生液體1洩漏至基板P外側或基板 載台PST(基板保持具PH)外側，由於液體回收機構20無法回收既定量之液體1，因此液體回收機構20之流量計27係將少於既定值之測量結果值輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT，可根據該流量計27之測量結果，檢測出發生液體1之洩漏等基板載台PST之位置異常。然後，控制裝置CONT在檢測出該異常時，進行停止液體供應動作、停止電力供應、或停止吸氣口之吸氣動作等。
此外，為檢測基板載台PST相對投影光學系統PL之位置關係的異常，可不使用液體回收機構20之流量計27之測量結果，而例如以干涉儀46檢測基板載台PST之XY方向位置，根據該位置檢測結果，檢測位置關係之異常。控制裝置CONT，可比較干涉儀46之基板載台位置檢測結果與預先設定之容許值，在干涉儀46之載台位置檢測結果超過該容許值時，進行停止液體1之供應等。又，亦可以焦點檢測系統56檢測基板載台PST之Z方向位置，比較焦點檢測系統56之載台位置檢測結果與預先設定之容許值，在焦點檢測系統56之檢測結果超過容許值時，控制裝置CONT根據基板載台位置檢測裝置(含干涉儀46及焦點檢測系統56)之檢測結果，檢測投影光學系統PL與基板載台PST間之位置關係的異常，當檢測出異常時，進行停止液體供應動作、停止對電氣機器之電力供應、及停止吸氣口之吸氣動作等。
又，亦可構成為在干涉儀46發生錯誤時，控制裝置CONT停止液體供應機構10進行之液體供應動作。此處，所謂干涉儀46之錯誤，係指包含干涉儀46本身之故障、或在干涉儀之測定用光之光程上有異物等的某種原因，而無 法進行基板載台PST之位置測量的狀態。當干涉儀46發生錯誤時，控制裝置CONT即無法掌握基板載台PST之位置，同時無法控制基板載台PST之位置。此時，投影光學系統PL與基板載台PST間之位置關係產生異常，液體1有洩漏、流出之虞。因此，在干涉儀46發生錯誤時，可藉由停止液體供應機構10所進行之液體供應，防止液體1洩漏等的不良情形。
同樣的，用以控制基板載台PST之Z軸方向位置的測量系統(本實施形態中係焦點檢測系統56)發生錯誤時，由於投影光學系統PL與基板載台PST間之位置關係產生異常，液體1有洩漏、流出之虞，因此，控制裝置CONT在焦點檢測系統56發生錯誤時，可停止液體供應機構10之液體供應動作。
又，基板載台PST(基板保持具PH)與投影光學系統PL間之Z軸方向位置關係之異常，並不限於使用焦點檢測系統56，亦可使用靜電容感測器等之非接觸式檢測系統。
此外，投影光學系統PL之像面與基板載台PST(基板P)表面間之位置關係，亦可使用干涉儀來加以管理。使用干涉儀來進行投影光學系統PL之像面與基板載台PST(基板P)表面間之位置關係的管理，例如已揭示於USP 6,020,964中，在本國際申請之指定或選擇國之法令許可範圍內，援用該等揭示作為本文之部分記載。
又，上述實施形態，雖係說明了曝光動作中發生異常之情形，但在未進行基板P之曝光時發生異常之情形亦是同樣的。
又，上述實施形態，雖係在液體之供應中檢測出異常時停止液體之供應，但在開始液體之供應時，檢測出投影光學系統PL與基板載台PST間之位置關係等異常的場合，停止開始供應液體即可。
其次，說明本發明之曝光裝置EX之第2實施形態。以下之說明中，與上述實施形態相同或同等的構成部分係賦予相同符號，並簡化或省略其說明。本實施形態中，係使用含光纖之檢測器以光學方式檢測液體1洩漏至基板P或基板載台PST(基板保持具PH)外側等的情形，在檢測出液體1之洩漏或侵時，即進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止對電氣機器之電力供應、及停止吸氣口之吸氣動作中之至少一種。
參照圖6及圖7，說明用來檢測液體1之洩漏之檢測器的檢測原理。本實施形態係使用光纖來作為檢測器。圖6係顯示一般光纖的概略構成圖。圖6中，光纖80’具備用以傳輸光的核心部81，與設於核心部81周圍、具有折射率小於核心部81的包覆部82。光纖80’中，光係被封閉在核心部81(具有高於包覆部82之折射率)中進行傳輸。
圖7，係顯示本實施形態之光纖80的概略構成圖。圖7中，光纖80係具有傳輸光的核心部81，其周圍未設置包覆部的光纖(無包覆光纖、cladless fibre)。光纖80之核心部81，具有較其周圍氣體(本實施形態中為空氣)之折射率na為高的折射率nc，且具有較液體(本實施形態中為純水)1之折射率nw為低的折射率(na<nc<nw)。因此，光纖80之周圍被空氣充滿時，只要光的入射角θ0滿足全反射條件sinθ0> na/nc，光即會被封閉在核心部81(具有較空氣高之折射率nc)中進行傳輸。也就是說，從光纖80之入射端射入之光從射出端射出時，其光量不會有大的衰減。不過，由於液體(純水)1附著於光纖80表面時nc<nw，因此附著有水的位置無論任何的入射角皆無法滿足sinθ0=nw/nc，在該液體1與光纖80之界面不會產生全反射，是以光會從光纖80之液體附著部分洩漏至外部。故從光纖80之入射端射入之光的光量，在從射出端射出時光量會減少。因此，在曝光裝置EX之既定位置設置此光纖80，藉由測量此光纖80射出端之光量，控制裝置CONT，即能檢測出液體1是否附著於光纖80，亦即，檢測出液體1是否有洩漏。又，由於空氣的折射率為1左右，而水的折射率為1.4~1.6左右，因此核心部81最好是能以具有1.2左右之折射率的材料(石英、特定組成之玻璃等)來加以製作。
又，藉由從光纖80之射出端射出之光的衰減量，亦能求出附著於光纖80之液體1的量。亦即，光的衰減量係依存於光纖上液體1之附著部分的面積，光纖周圍附著少量液體1時在射出端之光的衰減量小、附著大量液體1時光的衰減量即大。承上所述，由於液體1附著部分的面積被認為係依存於液體之洩漏量，因此藉由測量光纖射出端部之光量，即能求助液體1之洩漏量。進一步的，比較光纖射出端部之光量的測量值與預先設定之複數個基準值，並作成超過各基準值時分別發出特定訊號，即能階段性的檢測液體1之洩漏量。
圖8，係顯示將上述檢測器之光纖80配置在基板載台 PST(基板保持具PH)周圍之狀態的側視圖，圖9係俯視圖。如圖8及圖9所示，光纖80係以捲繞在基板載台PST(基板保持具PH)之周圍的方式配置。於光纖80之入射端部，連接能將光射入光纖80之投光部83，於光纖80之射出端部，則連接能承接經光纖80從射出端部射出之光的受光部84。控制裝置CONT，根據從投光部83射入光纖80時之光的光量、與受光部84所承受之光的光量，求出光纖80之射出端部相對入射端部之光的衰減量，根據該求得之結果，判斷光纖80是否附著有液體1，亦即判斷是否有液體1洩漏至基板載台PST(基板保持具PH)的外側。當控制裝置CONT判斷液體1洩漏時，即進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止對電氣機器之電力供應、及停止從吸氣口之吸氣動作等。
又，亦可將光纖80配置在基板載台PST(基板保持具PH)上面、特別是回收口61之周圍，或者為檢查移動鏡45之浸水(液浸)，配置於移動鏡45或其周圍亦可。
圖10，係顯示將光纖80配置在設於基板載台PST下面之空氣軸承42周圍、以及將基板載台PST支持為能移動之基板平台(基座構件)41周圍之例的圖。由於光纖80能任意的彎曲，因此能將其捲繞安裝在基板載台PST(基板保持具PH)、空氣軸承42及基板平台41等液體1易洩漏之任意位置，能自由的鋪設以任意形態配置。特別是在空氣軸承42周圍安裝光纖80，能良好的檢測出液體1是否附著(洩漏)於空氣軸承42附近，而能將液體1流入空氣軸承42之吸氣口42A等不良情形防患於未然。
上述光纖80，若入射端至射出端之距離過長時，欲特定出液體1附著於光纖80之位置、亦即液體1之洩漏位置，有時是非常困難的。因此，如圖11所示，藉由將複數條光纖80配置成2維矩陣狀，即能特定出液體1之洩漏位置。圖11中，檢測器90具備：以第1方向(Y軸方向)為長邊方向、在與第1方向正交之第2方向(X軸方向)排列複數條設置的第1光纖80A，以及以第2方向為長邊方向、在第1方向排列複數條設置的第2光纖80B。此等複數之第1、第2光纖80A,80B係配置成矩陣狀(網眼狀)。複數條第1光纖80A之各入射端部係集合在一起，該集合部與集合光纖85A之射出端部連接。而集合光纖85A之入射端部連接於投光部83A。另一方面，複數條第1光纖80A之各射出端部，係連接於例如由1維CCD線感測器等所構成之受光部84A。同樣的，複數條第2光纖80B之各入射端部係集合在一起，該集合部與集合光纖85B之射出端部連接。而集合光纖85B之入射端部連接於投光部83B。另一方面，複數條第2光纖80B之各射出端部，係連接於例如由1維CCD線感測器等所構成之受光部84B。
從投光部83A射出之光，經集合光纖85A傳輸後，分別分歧至複數條第1光纖80A。從第1光纖80A之各入射端部射入之光，於第1光纖80A中傳輸後，從射出端部射出，於受光部84A加以感光。受光部84A分別檢測從複數條第1光纖80A之各射出端部射出之光的光量。此處，如圖11所示，在複數條第1光纖80A中特定之第1光纖80AL上附著液體1時，在該第1光纖80AL之射出端部的光量會降低。 受光部84A之感光結果係輸出至控制裝置CONT。同樣的，從投光部83B射出之光，經集合光纖85B傳輸後，分別分歧至複數條第2光纖80B。從第2光纖80B之各入射端部射入之光，於第2光纖80B中傳輸後，從射出端部射出，於受光部84B加以感光。受光部84B分別檢測從複數條第2光纖80B之各射出端部射出之光的光量。此處，如圖11所示，在複數條第2光纖80B中特定之第2光纖80BL上附著液體1時，在該第2光纖80BL之射出端部的光量會降低。受光部84B之感光結果係輸出至控制裝置CONT。控制裝置CONT，可根據受光部84A,84B之各感光結果，特定出液體1之洩漏位置(對檢測器90之洩漏液體1的附著位置)係在第1光纖80AL與第2光纖80BL之交點附近。
圖12，係顯示具有配置成矩陣狀之光纖80A,80B的檢測器90，設置在用以驅動基板載台PST之電磁驅動源之線性馬達47(固定件47A)之例的圖。將檢測器90配置在線性馬達47，即能特定出洩漏至基板載台PST外側、附著在線性馬達47上之液體1的位置。藉由特定洩漏液體1之位置，能以良好效率進行例如洩漏液體1之去除作業。
在液體1為水而欲去除該洩漏之液體1(水)時，使用無水酒精來進行去除作業(擦拭作業)，能良好的除去水，又由於酒精會立刻揮發，因能順利的進行去除作業。
此外，如圖13之示意圖所示，藉由從光纖80之入射端部射入脈衝光，能特定出附著在光纖80表面之液體1的位置。光纖80表面附著有液體1時，會產生從光纖80之入射端部射入之脈衝光L1會在液體1之附著位置反射，其反射 光L2再回到入射端部側的現象。因此，在入射側設置偏光分光器等之光學元件，以光學元件將反射光引導至受光器加以檢測。由檢測結果，根據將脈衝光L1射入光纖80之時序與反射光L2在熱射端部被感光之時序的時間差，以及在光纖80中傳輸之光速度，即能求出入射端部與液體1之附著位置間之距離，據此，即能特定出液體1之附著位置(液體1之洩漏位置)。又，在光纖80中傳輸之光速度，會隨著光纖80(核心部81)之形成材料變化，因此可根據此光纖80之形成材料來加以求出。
其次，說明本發明之曝光裝置EX之第3實施形態。本實施形態，係使用含稜鏡(光學元件)之檢測器以光學方式檢測液1之洩漏，在檢測出液體1之洩漏時，即進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止對電氣機器之電力供應、及停止從吸氣口之吸氣動作中之至少一種。
以下，參照圖14及圖15，說明用以檢測液體1之洩漏之檢測器的檢測原理。本實施形態，係使用稜鏡來作為作為檢測器。圖14，係顯示使用稜鏡之檢測器100之概略構成的圖。圖14中，檢測器100，具備：稜鏡101，安裝在稜鏡101之第1面101A、對稜鏡101投射之投光部102以及安裝在稜鏡101之第2面101B、用以感光從投光部102射出被稜鏡101之第3面101C反射之反射光的受光部103。又，第1面101A與第2面101B係大致成直角。
稜鏡101，具有較其周圍氣體(本實施形態中為空氣)高之折射率，且低於液體1(本實施形態中為純水)之折射率。稜鏡之折射率，係選定成在稜鏡101之周圍充滿空氣時，從 投光部102投射至第3面101C之光，能被第3面101C全反射。因此，從投光部102射出之光，能在其光量不大幅衰減的情況下被受光部103感光。
圖15，係顯示在檢測器100之稜鏡101之第3面101C附著液體1之狀態的圖。圖15中，從投光部102投射至第3面101C之光，因液體1之存在而不在第3面101C全反射，一部分(或全部)的光成分會從稜鏡101之液體附著部分洩漏至外部。是以，由於從投射部102射出之光中、到達第2面101B之光量會衰減，因此，受光部103可根據所感光之光量(光資訊)，檢測出在稜鏡101之第3面101C是否附著有液體1。故藉由在曝光裝置EX之既定位置設置具備此稜鏡101之檢測器100，控制裝置CONT即能根據受光部103之感光結果，檢測出在稜鏡101是否附著有液體1，亦即，檢測出液體1是否有洩漏。
圖16，係顯示將具有上述稜鏡101之檢測器100配置在基板載台PST周圍之例的俯視圖。圖16中，檢測器100，係在將稜鏡101之第3面101C朝向上側的狀態，在基板載台PST(基板保持具PH)周圍相距既定間隔設置複數個。控制裝置CONT，根據從各檢測器100之投光部102射入稜鏡101時之光的光量、與受光部103所感光之光的光量，求出射出光量相對射入稜鏡101之入射光量的衰減率，根據所求得之結果，判斷液體1是否附著於稜鏡101，亦即，判斷液體1是否有洩漏至基板載台PST(基板保持具PH)的外側。然後，控制裝置CONT判斷頁體1洩漏時，即進行停止液體供應機構10之液體供應動作、停止對電氣機器之電力供應、及停 止從吸氣口之吸氣動作等。
本實施形態中，控制裝置CONT，可根據複數個檢測器100各自的檢測結果、與該等檢測器100之安裝位置資訊，容易的特定出液體1之洩漏位置。又，由於稜鏡101較小，因此能容易的安裝於曝光裝置EX之任意位置，設置作業性亦佳。
上述檢測器100亦能適用於水位計(液位計)。圖17，係顯示在能收容液體(水)1之儲水槽110之壁面，於高度方向(Z軸方向)排安裝複數個檢測器100之例的示意圖。儲水槽100的壁面為透明，檢測器100係安裝成將稜鏡101之第3面101C接觸於儲水槽110的壁面。由於複數個檢測器100中，檢測出儲水槽110內液體1之檢測器100(受光部103)之受光訊號，顯示低於未檢測出液體1之檢測器100(受光部103)受光訊號之值，因此，控制裝置CONT可根據複數個檢測器100各自的檢測結果(受光結果)、與各該複數個檢測器100相對儲水槽110之安裝位置資訊，求出儲水槽110內液體1之液位(水位)，據此來求出儲水槽110內的液體量。
圖18，係顯示將儲水槽110(具備構成水位計之檢測器100)適用於液體回收機構20之一部分之例的概略構成圖。圖18所示之液體回收機構20，具備回收嘴21、透過回收管24連接於回收嘴21之真空系統25、與設在回收管24途中之氣液分離器22及乾燥器23。被氣液分離器22分離之液體1，透過第2回收管26被收容至具備檢測器100之儲水槽110。也就是說，本實施形態，係取代參照圖3所說明之液體回收機構20之流量計27，而設置儲水槽110。檢測器 100之檢測結果輸出至控制裝置CONT，控制裝置100根據檢測器100之檢測結果，求出透過回收嘴21所回收之液體量。此外，控制裝置CONT，可藉由比較以回收嘴21回收之液體量、與液體供應機構10所供應之液體量，來檢測出液體回收機構20之回收動作的異常。又，於儲水槽110透過管路28A連接液體回收部28，於該管路28A途中設有閥28B。控制裝置CONT在儲水槽110充滿至既定量以上時(或定期的)，使閥28B動作來開放流路28A，將儲水槽110內之液體1以液體回收部28加以回收。
又，圖18所示之實施形態中，於供應管15及回收管14分別安裝有檢測器100。此處，供應管15及回收管14係分別以透明材料形成，檢測器100係以其檢測面100c緊貼於該等管之外表面的方式安裝。根據安裝於供應管15之檢測器100之受光部103的受光結果，控制裝置CONT可檢測出供應管15中是否有液體1流通。也就是說，與供應管15中沒有液體1流通之情形相較，有液體1流通時，受光部103之受光訊號值較小，因此，控制裝置CONT能根據受光部103之受光結果，檢測出供應管15中是否有液體1流通，亦即，能檢測出液體回收機構20之回收動作是否正常進行。如此，檢測器100，亦可作為以光學方式檢測供應管或回收管中是否有液體1流通之液體有無感測器來使用。
又，亦可將具有稜鏡101之檢測器100，例如安裝於投影光學系統PL之前端部附近(光學元件2之附近)，使用此檢測器100，來檢測投影光學系統PL與基板P之間是否充滿液體1。
又，上述實施形態中，雖係使用光纖80及稜鏡101以光學方式檢測液體1之洩漏、及液體1之有無，但使用靜電容感測器以電性方式進行檢測亦可。
又，若液體1為水時，亦可使用漏水感測器(係由2條相距一定間隔之電線構成、藉由該2條電線間有無導通來檢測液體1之洩漏)以電性方式檢測液體1之洩漏、及液體1之有無。由於本實施形態中係使用水來作為液體1，因此可使用上述構成之漏水感測器。此外，使用超純水來作為液體1時，由於超純水無導電性因此上構成之漏水感測器是無法檢測出液體1之有無。此時，在相隔之2條電線的披覆中預先使其含有電解物質的話，在浸入超純水時能獲得導電性，因此能以上述構成之漏水感測器檢測出超純水之液體1。
此外，當然亦可組合使用上述各實施形態之特徵部分。例如，可在線性馬達周邊鋪路光纖80，於基板載台PST(基板保持具PH)周圍配置具有稜鏡101之檢測器100。
又，光纖及稜鏡，可不設置在上述所有位置，而可視需要設置在基板載台PST內部、光電檢測器及壓電元件等致動器附近等。
又，如參照圖8~圖10所作之說明，可將光纖80以為繞在基板載台PST周圍及基板平台41周圍之方式加以配置，但如圖19(b)所示，於基板載台PST周圍設置第1光纖80C、於基板平台41周圍配置第2光纖80D等之組合方式當然亦是可能的。進一步的，亦可將光纖80(80E)，配置在基板載台PST上所設之回收口61內部。與上述實施形態同 樣的，圖19中，基板載台PST，具備：圍繞基板保持具PH所保持之基板P形成的輔助板43，與設在其外側的回收口61。輔助板43，係設在基板保持具PH所保持之基板P周圍，具有與基板P表面大致同高的平坦面(平坦部)43A。平坦部43A係設在基板P周圍成環狀。又，輔助板43(平坦面43A)外側設有回收口61。回收口61係圍繞輔助板43(基板P)形成的環狀構件。本實施形態中，於回收口61內側未配置液體吸收構件(62)。而係如圖19(a)之俯視圖所示，在形成為環狀之回收口61之全周配置光纖80E。藉由在回收口61內部設置用來檢測有無液體1之光纖80E，即使從基板P上洩漏液體1，亦能在洩漏之液體1擴散前以光纖80E檢測出洩漏的液體1。因此，控制裝置CONT在光纖80E檢測出液體1之存在時，採取使用閥13來停止液體供應機構10之液體供應動作等適當的處置，即能防止液體1之擴散及從基板載台PST上之洩漏。又，將光纖80E配置在回收口61內部時，於該回收61配置液體吸收構件(62)亦可。
又，如圖19(b)所示，將用來檢測有無液體1之光纖80分別配置在曝光裝置EX(基板載台PST)之複數個既定位置之情形時，可作成控制裝置CONT根據該等複數條光纖80之檢測結果，來控制曝光裝置EX的動作。例如，控制裝置CONT，係視複數條光纖80中、檢測出液體1之光纖80的位置，來選擇停止液體供應機構10之液體供應、停止對電氣機器之電力供應之至少一種動作。
具體而言，控制裝置CONT，係在設於基板載台PST之第1光纖80C檢測出液體1之存在時，停止液體供應機構 10之液體供應動作，在設於基板平台41之第2光纖80D檢測出液體1之存在時，停止對電氣機器之電力供應。此處，所謂既定之電氣機器，例如有用以驅動基板載台PST之線性馬達47,48、及用以防振支持基板平台41之防振單元9等。
當設於基板載台PST之第1光纖80C檢測出液體1之存在、而設於基板平台41之第2光纖80D未檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT，即判斷洩漏之液體1並未及於用以驅動基板載台PST之線性馬達47,48、或防振單元9。也就是說，控制裝置CONT係判斷洩漏之液體1的擴散範圍比較窄。此時，控制裝置CONT，雖會停止液體供應機構10之液體供應動作，但會繼續對線性馬達47,48及防振單元9之電力供應。另一方面，設於基板平台41之第2光纖80D檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT，即判斷洩漏之液體1已及於線性馬達47,48或防振單元9。也就是說，控制裝置CONT係判斷洩漏之液體1的擴散範圍比較大。此時，控制裝置CONT，會停止液體供應機構10之液體供應動作，並停止對線性馬達47,48與防振單元9中至少一者之電力供應。又，當第2光纖80D檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT，雖會停止對線性馬達47,48或防振單元9之電力供應，但最好是不要停止對曝光裝置EX全體之電力供應。此係由於一旦停止對曝光裝置EX全體之電力供應的話，之後的復原作業及至穩定為止需要長時間之故。
如前所述，由於係根據分別設在不同位置之第1光纖80C及第2光纖80D之檢測結果，來控制曝光裝置EX之動 作，因此能因應洩漏之液體1的擴散範圍採取適當的處置。是以能縮短發生液體1之洩漏後復原作業所需之時間，防止曝光裝置EX之可用率降低。此外，在設於基板載台PST之第1光纖80C檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT，能藉由停止液體供應機構10之液體供應，持續對電氣機器之電力供應，將復原作業及穩定化所需時間控制在最小限度。另一方面，在設於基板平台41之第2光纖80D檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT，即停止對線性馬達47,48及防振單元9之電力供應。採用此種方式，即使液體1洩漏至廣範圍，亦能防止發生漏電及故障等的損害。
又，控制裝置CONT，亦可根據光纖80檢測出之液體1的量，來控制曝光裝置EX之動作。例如，控制裝置CONT根據光纖80所檢測出之液體1的量，來選擇停止液體供應機構10之液體供應、停止對電氣機器之電力供應之至少一種動作。
具體而言，控制裝置CONT，在第1光纖80C與第2光纖80D之至少一方，檢測出預先設定之第1基準值以上之量之液體1時，停止液體供應機構10之液體供應動作，在檢測出預先設定之第2基準值以上之量之液體1時，停止對用以驅動基板載台PST之線性馬達47,48、及用以防振支持基板平台41之防振單元9等電氣機器之電力供應。此處，第2基準值係較第1基準值大的值。
在控制裝置CONT判斷第1光纖80C與第2光纖80D之至少一方所檢測出之液體1的量，在第1基準值以上、不滿第2基準值時，即判斷洩漏之液體1量係較少的量。此時， 控制裝置CONT，雖會停止液體供應機構10之液體供應動作，但會持續對線性馬達47,48及防振單元9之電力供應。另一方面，在控制裝置CONT判斷第1光纖80C與第2光纖80D之至少一方所檢測出之液體1的量，在第2基準值以上時，即判斷洩漏之液體1量係較多的量。此時，控制裝置CONT，係停止液體供應機構10之液體供應動作，並停止對線性馬達47,48與防振單元9中至少一者之電力供應。又，當光纖80C,80D檢測出第2基準值以上量之液體1時，控制裝置CONT，雖會停止對線性馬達47,48或防振單元9之電力供應，但最好是不要停止對曝光裝置EX全體之電力供應。此係由於一旦停止對曝光裝置EX全體之電力供應的話，之後的復原作業及至穩定為止需要長時間之故。
如前所述，可根據光纖80C所檢測出之液體1之量，來控制曝光裝置EX之動作，此場合，亦能因應洩漏之液體1的量採取適當的處置。因此能縮短發生液體1之洩漏後復原作業所需之時間，防止曝光裝置EX之可用率降低。
又，上述實施形態，雖係將1條光纖80配置成圍繞基板載台PST及基板平台41之周圍，但亦可以複數條光纖來圍繞在基板載台PST及基板平台41之周圍。例如，在基板平台41的四邊各配置1條光纖80，以合計4條之光纖80來圍繞基板平台41之周圍。如此，在其中1條光纖檢測出液體1時，檢查是那1條光纖有反應即能容易的特定出液體1的洩漏位置。
又，如前述般，在投影光學系統PL與基板載台PST間之位置關係發生異常等時，將會無法將液體1保持在投影光 學系統PL下方，產生液體1之洩漏等不良情形。因此，為防止液體1之洩漏，亦可限制基板載台PST之移動範圍。以下，參照圖20說明此情形。
圖20中，基板載台PST具有平坦區域之第1區域AL1，此第1區域AL1包含基板保持具PH所保持之基板P(或虛擬基板DP)表面、及與此基板P表面同高之輔助板43之平坦面43A。此外，在與此第1區域AL1對向之位置，設有平坦區域之第2區域AL2，此第2區域AL2包含投影光學系統PL之像面側前端面(下面)2a、及與此下面2a同高之板構件2P下面的一部分。此處，液體1係被保持在基板載台PST上之第1平坦面與第2平坦面(含投影光學系統PL之前端面、與該第1平坦面相對向)之間而形成液浸區AR2。因此，上述基板載台PST上之第1區域LA1與第2區LA2(與該第區域LA1相對向、含投影光學系統PL之前端面2a)係可保持液體之區域。液體1，係被保持在第1區SA蓧一部分與第2區域LA2之間而形成液浸區AR2。
此外，第1區LA1第2區LA2並不一定需要是平坦面，只要能保持液體1的話，其表面可具有曲面或凹凸。
本實施形態中，液浸區域AR2之液體1，亦與配置在投影光學系統PL前端部之光學元件2之周圍、具有液體供應口14K之供應嘴14及具有液體回收口21K之回收嘴21的一部分接觸。亦即，可保持液體1之第2區域LA2，亦包含供應嘴14及回收嘴21之液體接觸面。
此外，本實施形態中，控制裝置CONT係根據第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係，限制基板載台PS之移 動。具體而言，如圖20(a)所示，在第1區域LA1與第2區域LA2之間保持有液體1時，可將液體1保持至圖20(b)所示之第1區域LA1與第2區域LA2的位置關係。然而，在基板載台PST較圖20(b)所示之位置關係更往+X方向移動時，會發生液浸區域AR2之一部分移至第1區域LA1之外側，而無法將液體1保持在第1區域LA1與第2區域LA2之間的狀況。此時，控制裝置CONT即判斷第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係發生異常，而限制基板載台PS之移動。具體而言，控制裝置CONT係停止基板載台PST之移動。如此，能防止液體1之流出等不良情形。
此處，控制裝置CONT可將第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係是否發生異常之情形，根據干涉儀46之測量結果來加以判斷。控制裝置CONT，以干涉儀46檢測基板載台PST之XY方向位置，根據該檢測結果，求出第1區域LA1相對於第2區域LA2之位置資訊、亦即求出第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係。與第1區域LA1及第2區域LA2之大小相關的資訊，係預先儲存在控制裝置CONT。又，第1區域LA1與第2區域LA2間形成之液浸區域AR2之大小的相關資訊，例如亦係以實驗或模擬方式預先求出而儲存在控制裝置CONT。再者，第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係相關的異常值亦預先加以求出，儲存於控制裝置CONT中。此處，所謂之異常值，係指無法在第1區域LA1與第2區域LA2之間保持液體1之位置關係的值(相對距離)，在第1區域LA1相對第2區域LA2超過上述異常值時，即無法在第1區域LA1與第2區域LA2 之間保持液體1。
控制裝置CONT，根據干涉儀46之測量結果，在第1區域LA1相對第2區域LA2之位置超過上述異常值時，即限制(停止)基板載台PST之移動。如此，能防止液體1之流出等不良情形。
又，控制裝置CONT，根據干涉儀46之測量結果，在第1區域LA1相對第2區域LA2之位置超過上述異常值時，取代停止基板載台PST之移動，而改變基板載台PST之移動方向亦可。具體而言，在因基板載台PST往+X方向之移動，而使得第2區域LA2相對第1區域LA1成為異常之位置關係時，控制裝置CONT例如係使基板載台PST往-X方向移動。採用此種方式，亦能防止液體1之流出等不良情形。
又，控制裝置CONT，在第1區域LA1與第2區域LA2間之位置關係發生異常，第1區域LA1相對第2區域LA2之位置超過前述異常值時，亦可限制液體供應機構10之動作。具體而言，控制裝置CONT，係在第1區域LA1與第2區域LA2之位置關係發生異常時，停止液體供應機構10之液體供應動作。如此，亦能防止液體1之流出等不良情形。或者，控制裝置CONT，在第2區域LA2相對第1區域LA1成為異常之位置關係時，降低液體供應機構10之液體供應量(單位時間之液體供應量)。或者，控制裝置CONT，在第1區域LA1與第2區域LA2之位置關係發生異常時，亦可停止對線性馬達47,48及防振裝置9之電力供應、或停止從吸氣口42A之吸氣。
另一方面，例如在基板P之液浸曝光結束後，停止液體供應機構10之液體供應，以液體回收機構20回收基板P上(基板載台PST)上之液體1後，在第1區域LA1與第2區域LA2之間是無法保持液體1的。此時，控制裝置CONT，即解除基板載台PST之移動的限制。亦即，控制裝置CONT，在液體供應機構10供應液體1之期間，係將基板載台PST之移動範圍限制在能在第1區域LA1與第2區域LA2之間保持液體1的第1範圍，而在液體供應機構10停止供應液體1之期間，則係將基板載台PST限制在較該第1範圍廣的第2範圍。亦即，控制裝置CONT，在投影光學系統PL與基板載台PST(基板P)之間保持液體1時，係將基板載台PST之移動範圍限制在第1範圍，而未在投影光學系統PL與基板載台PST(基板P)之間保持液體1時，則係允許基板載台PST在較第1範圍廣的第2範圍內移動。採用此種方式，例如在基板P之曝光中，即能在投影光學系統PL與基板載台PST(基板P)之間良好的持續保持液體1，而例如在其後之動作、即例如在基板載台PST移動至基板P之裝載、卸載位置之動作等既定動作，亦能順暢的進行。
圖21係顯示本發明之其他實施形態的圖。圖21(a)為側視圖、圖21(b)為從上方觀察基板載台的俯視圖。圖21(a)中，在投影光學系統PL之光學元件2之周圍，設有具液體供應口14K及液體回收口21K之嘴部構件18。本實施形態中，嘴部構件18，係在基板P(基板載台PST)上方設置成圍繞光學元件2之側面的環狀構件。嘴部構件18與光學元件2之間設有間隙，嘴部構件18係被既定的支持構件支持為 能從光學元件2之振動隔絕。
嘴部構件18，具備設在基板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14K。本實施形態中，嘴部構件18具有2個液體供應口14K。液體供應口14K係設在嘴部構件18的下面18a。
進一步的，具備設在基板P(基板載台PST)上方、配置成與該基板P表面對向之液體回收口21K。本實施形態中，嘴部構件18具有2個液體回收口21K。液體回收口21K係設在嘴部構件18的下面18a。
液體供應口14k,14k，係分別設在隔著投影光學系統PL之投影區域AR1之X軸方向兩側的位置，液體回收口21K,21K，則係對投影光學系統PL之投影區AR1設在液體供應口14k,14k之外側。又，本實施形態之投影光學系統PL之投影區域AR1，係設定為以Y軸方向為長邊方向、以X軸方向為短邊方向，俯視呈矩形。
嘴部構件18的下面(朝向基板P側之面)18a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，嘴部構件18的下面18a與光學元件2的下面2a大致為同高。據此，能在廣範圍良好的形成液浸區域AR2。又，可保持液體1之第2區域AR2，係光學元件2的下面2a及嘴部構件18的下面18a中、較回收口21K內側的區域。
基板載台PST上設有凹部55，基板保持具PH係設在凹部55。又，基板載台PST中、凹部55以外之上面57，係與基板保持具PH所保持之基板P表面同高的平坦面(平坦部)。可保持液體1之第1區域LA1，係包含基板P表面及 上面57的區域。
如圖21(b)所示，在俯視呈矩形之基板載台PST之彼此垂直的2個緣部設有移動鏡45。又，基板載台PST上，於基板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以未圖示之基板對準系統加以檢測之基準標記PFM、與使用光罩對準系統加以檢測之基準標記MFM。本實施形態之基板對準系統，係採用例如日本專利特開平4-65603號公報所揭示之FIA(Field Image Alignment場像對準)方式，此方式係使基板載台靜止並對標記照射來自鹵素燈之白色光等的照明用光，將所得之標記圖像以攝影元件在既定攝影視野內加以拍攝，藉由影像處理來測量標記的位置。此外，本實施形態之光罩對準系統，係採用例如日本專利特開平7-176468號公報所揭示之VRA(Visual Reticle Alignment)方式，此方式係對標記照射光線，對使用CCD攝影機所拍攝之標記的影像資料進行影像處理來檢測標記位置。基準構件300之上面301A大致為平坦面，其係設為與基板載台PST所保持之基板P表面、及基板載台PST之上面57大致同高。基準構件300之上面301A，亦可具有焦點檢測系統56之基準面的功能。
又，基板對準系統亦檢測形成在基板P上之對準標記AM。如圖21(b)所示，於基板P上形成有複數個曝光照射區域S1~S24，對準標記AM係對應複數個曝光照射區域S1~S24設在基板P上。
又，基板載台PST上、於基板P外側之既定位置，作為測量用感測器，例如設有如特開昭57-117238號公報所 揭示之照度不均感測器400。照度不均感測器400具備俯視呈矩形之上板401。上板401的上面401A大致為平坦面，其係設為與基板載台PST所保持之基板P表面、及基板載台PST之上面57大致同高。於上板401的上面401A，開設有光線可通過之針孔部470。上面401A中、針孔部470以外的部分係以鉻等之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，作為測量用感測器，例如設有如特開2002-14005號公報所揭示之空間像測量感測器500。空間像測量感測器500具備俯視呈矩形之上板501。上板501的上面501A大致為平坦面，其係設為與基板載台PST所保持之基板P表面、及基板載台PST之上面57大致同高。於上板501的上面501A，開設有光線可通過之狹縫部570。上面501A中、狹縫部570以外的部分係以鉻等之遮光性材料加以覆蓋。
又，基板載台PST上，亦設有例如特開平11-16816號公報所揭示之照射量感測器(照度感測器)600，該照射量感測器600之上板601之上面601A，係設為與基板載台PST所保持之基板P表面、及基板載台PST之上面57大致同高。
又，在基板載台PST側面，設有圍繞此基板載台PST之導水管構件89。導水管構件89可從基板P上及基板載台PST上回收(保持)漏出的液體1，係設在基板載台PST之上面(平坦面)57的外側。在導水管構件89內部，配置有可檢測液體1之有無的光纖80。在導水管構件89之光纖80檢測出液體1之存在時，控制裝置CONT即與上述實施形態同樣的，採取停止液體供應機構10之液體供應動作等適當的 措施。
本實施形態中，除了基板P之曝光時當然在基板P上形成液浸區域AR2外，在基準構件300之例如測量基準標記MFM時、以及使用感測器400,500,600之測量處理時，亦分別在上板301,401,501,601上形成液浸區域AR2。然後，進行透過液體1之測量處理。例如，透過液體1測量基準構件300上之基準標記MFM時，第1區域LA1中含基準構件300之上面301A的區域與第2區域LA2相對向，於該第1區LA1之一部分與第2區LA2之間充滿液體1。使用照度不均感測器400進行透過液體1之測量處理時，第1區域LA1中含上板401之上面401A的區域與第2區域LA2相對向，於該第1區LA1之一部分與第2區LA2之間充滿液體1。同樣的，使用感測器500,600進行透過液體1之測量處理時，第1區域LA1中含上板501,601之上面501A,601A的區域與第2區域LA2相對向，於該第1區LA1之一部分與第2區LA2之間充滿液體1。
然後，控制裝置CONT，為了在基板載台PST上(第1區域LA1上)形成液浸區域AR2以液體供應機構10供應液體1之期間，係將基板載台PST之移動範圍，限制在圖21(b)所示之第1範圍SR1。圖21(b)中，符號LA2a，係代表可保持液體1之範圍中，第2區域LA2配置在第1區域LA1中、最+Y側且-X側時的位置。此處，圖21(b)中，為簡化說明，係設投影光學系統PL之光軸AX(第2區域LA2)相對基板載台PST(第1區域LA1)移動來作說明。同樣的，符號LA2b，係代表第2區域LA2配置在第1區域LA1中、最+ Y側且+X側時的位置。符號LA2c，係代表第2區域LA2配置在第1區域LA1中、最-Y側且+X側時的位置。符號LA2d，係代表第2區域LA2配置在第1區域LA1中、最-Y側且-X側時的位置。
此外，將各第2區域LA2a~LA2d之中心(此處，係投影光學系統PL之光軸AX)加以連結後之內側區域，為第1範圍SR1。採用此方式，在液體供應機構10供應液體1之期間，將基板載台PST之移動範圍限制在第1範圍SR1，即能恆在第1區域LA1與第2區域LA2之間保持液體1，防止液體1漏出等的不良情形。
另一方面，在液體供應機構10不供應液體1之期間，控制裝置CONT，係將基板載台PST之移動範圍限制在較第1範圍AR1廣的第2範圍SR2。此處，第1範圍SR1包含在第2範圍SR2中。以此方式，在液體供應機構10停止液體1之供應期間，將基板載台PS之移動範圍限制在較該第1範圍SR1廣的第2範圍SR2，即能順暢的進行基板載台PST移動至基板P之裝載、卸載位置之動作等既定的動作。
以上，具體說明了本發明之各實施形態，本發明在以設於曝光裝置之控制裝置檢測出異常時，控制裝置可控制曝光裝置之適當的機構或裝置，而在事前防患因漏水等所造成之漏電、漏水吸引等事態。此處，於圖23之方塊圖中一併顯示檢測異常之檢測部位、控制裝置、與被控制裝置控制之被控制部的關係。曝光裝置之控制裝置，係與曝光裝置內部所設之各種檢測裝置，例如，如前所述的，係單獨的與供應側流量計或回收側流量計或從該等之流量差來 檢測(液體流通)異常之供應側、回收側流量計連接，或與測量基板載台之載台位置以檢測載台位置異常(因而產生之漏水)的載台干涉儀、測量基板載台之焦點狀況以檢測載台位置異常(因而產生之漏水)的焦點檢測系統、用以檢測附著在光纖或稜鏡(設於基板載台及基座板)之漏水(異常)的漏水檢測器1,2、從回收槽之水位檢測回收量之異常的水位計等各種檢測器連接。控制裝置CONT，可從該等檢測系統接收異常訊號。此時，控制裝置CONT可將既定基準訊號與從各檢測器接收之訊號加以比較，來判定是否為正常訊號或異常訊號。
曝光裝置之控制裝置，亦與曝光裝置外部之各種關連裝置，例如液體(純水)製造裝置、液體(純水)溫度調整裝置、基板搬送裝置等連接，能接收用來告知該等關連裝置之異常的訊號。此外，曝光裝置之控制裝置，亦能接收用來告知設置曝光裝置之工廠之異常的訊號。設置曝光裝置之工廠等之異常，例如有設置曝光裝置之無塵室的異常、供應至曝光裝置之純水及電力之異常、以及地震及火災等之災害。控制裝置，可將既定基準訊號與從各檢測器接收之訊號加以比較，來判定是否為正常訊號或異常訊號。
曝光裝置之控制裝置，進一步的，如前述各實施形態之說明，亦與被控制裝置，例如液體供應機構、液體回收機構、載台裝置、尤其是載台空氣軸承、載台線性馬達、基板保持具吸附系統、光電放大器等之感測器、防振單元、致動器等各種組成部件連接。又，具備用以偵測地震之感測器時，控制裝置亦可接收該地震感測器之異常訊號。再 者，具備用以測定液體1之品質(溫度、溶氧濃度、有機物等雜質之比率)的水質感測器時，亦可接收該水質感測器之異常訊號。
以下，參照圖24簡單的說明控制裝置之控制動作。控制裝置，從曝光裝置內部之檢測系統或曝光裝置外部之關連裝置1~4等接收顯示異常的訊號。顯示異常的訊號，例如，係會對為進行液浸曝光所供應(以及所回收)之液體之流通造成影響的訊號。此時，控制裝置可比較所接收之訊號與基準訊號，來判斷所接收之訊號為異常訊號。接著，控制裝置從異常訊號特定出異常的發生部位。此時，控制裝置可以警報裝置發出警報。然後，控制裝置根據異常發生的部位判斷應控制那一個裝置，對該裝送出控制訊號來處理異常狀況。例如，設於基板載台之漏水檢測器1(光纖等)檢測出液體洩漏時，控制裝置，即可根據該檢測訊號分別停止液體供應機構之液體供應、載台控制系統進行之載台移動、載台空氣軸承及基板保持具吸附系統進行之吸氣，並進一步停止對載台線性馬達、基板保持具吸附系統、感測器、防振單元、致動器之供電，另一方面，僅持續液體回收機構進行之液體回收。究竟停止那一個裝置的動作，係根據液體之洩漏位置及其程度(訊號的大小)由控制裝置來判斷。視檢測訊號的大小，可仍然持續載台線性馬達及感測器等電氣機器之動作，而僅停止液體供應機構之動作。
如前所述，本實施形態之液體1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，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。
本實施形態中，係於投影光學系統PL之前端安裝有光學元件2，可藉由此透鏡來調整投影光學系統PL之光學特性，例如調整像差(球面像差、彗形像差等)。此外，作為安裝在投影光學系統PL前端之光學元件，亦可以是用於投影光學系統PL之光學特性調整所使用之光學板。或者，亦可是能使曝光用光EL穿透之平行平面板。以較透鏡便宜之平行平面板來作為與液體1接觸之光學元件，則在曝光裝置EX之搬送、組裝、調整時等，即使在該平行平面板附著會使投影光學系統PL之透射率、曝光用光EL在基板P上之照度、及照度分佈之均勻性降低的物質(例如矽系有機物等)時，只要在供應液體1之前一刻更換該平行平面板即可，與使用透鏡作為與液體1接觸之光學元件的情形相較，具有更換成本較低之優點。亦即，由於曝光用光EL之照射而從光阻產生之飛散粒子、或液體1中雜質等之附著會污染與液體 1接觸之光學元件表面，而必須定期更換該光學元件，但若使用便宜的平行平面板來作為此光學元件，則與透鏡相較不但更換零件的成本低，且能縮短更換所需時間，抑制維修保養費用(運轉成本)的上昇及生產率之降低。
又，上述實施形態之液體1雖為水，但亦可是水以外之液體，例如，在曝光用光EL之光源為F2雷射時，由於此F2雷射不會穿透水，因此，此時作為液體1可使用能使F2雷射穿透之例如氟系油(氟系液體)、或全氟化聚醚(PFPE)。又，作為液體1，除此以外，亦可使用曝光用光之穿透性高且折射率盡可能的高，並且對投影光學系統PL及基板P表面所塗之光阻安定者(例如杉木油、cedar oil)。
又，上述各實施形態中，上述嘴部之形狀並無特別之限定，例如，亦可是在投影區域AR1之長邊以二對嘴部來進行液體1之供應或回收。又，此時，為了在+X方向、-X方向之任一方向皆能進行液體1之供應及回收，可將供應嘴與回收嘴上下並排配置。
又，作為上述各實施形態之基板P，不僅是半導體元件製造用之半導體晶圓，亦可適用顯示元件用之玻璃基板、薄膜磁頭用陶瓷晶圓、或用於曝光裝置之光罩或標線片原板(合成石英、矽晶圓)等。
又，上述實施形態中，雖係採用在投影光學系統PL與基板P之間局部的充滿液體之曝光裝置，但本發明亦能適用於將保持有曝光對象基板之載台在液槽中移動之液浸曝光裝置，或適用於在載台上形成既定深度之液體槽、於其中保持基板之液浸曝光裝置。作為將保持有曝光對象基板 之載台在液槽中移動之液浸曝光裝置，例如已詳細的揭示於日本專利特開平6-124873號公報中，而作為在載台上形成既定深度之液體槽、於其中保持基板之液浸曝光裝置，例如已詳細的揭示於特開平10-303114號公報及美國專利5,825,043號公報中，本案在申請國法令許可範圍內，援用此等文獻之記載內容作為本說明書記載之一部分。
作為曝光裝置EX，除可使用同步移動光罩M與基板P來掃描曝光光罩M之圖案的步進掃描(step & scan)方式之掃描型曝光裝置(掃描步進器)外，亦可適用在光罩M與基板P靜止狀態下將光罩M之圖案予以一次性的曝光，並使基板P依序步進移動之步進重複(step & repeat)方式之投影曝光裝置(步進器)。此外，本發明亦能適用於在基板P上將至少2個圖案加以部分重疊轉印之步進接合(step & stitch)方式之曝光裝置。
又，本發明亦能適用於雙載台型之曝光裝置，此曝光裝置具備能分別裝載晶圓等被處理基板、往XY方向獨立移動的2個載台。關於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(對應美國專利第6,341,007號、6,400,441號、6,549,269號及6,590,634號)、特表2000-505958號(對應美國專利第5,969,441號)或美國專利第6,208,407號中，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。
又，如特開平11-135400號公報之揭示，具備保持基板P之基板載台、與裝有各種測量構件及感測器等之測量 載台的曝光裝置亦可適用本發明。此時，在投影光學系統與測量載台上面之間亦能保持液體，對此測量載台亦能施以安裝上述漏水檢測器等之對策。
作為曝光裝置EX之種類，本發明並不限於將半導體元件圖案曝光至基板P之半導體元件製造用的曝光裝置，亦能廣泛的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)或標線片、光罩等的曝光裝置等。
於基板載台PST或光罩載台MST使用線性馬達時，無論是採用空氣懸浮型(使用空氣軸承)或磁氣懸浮型(使用羅倫茲力或反作用)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。
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。
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次系統，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22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、結合製程、封裝製程)205，檢查步驟206而製造。
根據本發明，由於能檢測對液浸曝光造成影響之曝光裝置之內部裝置或外部關連裝置之異常，來抑制或降低曝光用液體之洩漏及侵入對周邊裝置、構件及曝光動作造成的影響，因此能維持高價之曝光裝置於良好的狀態，以良好之精度進行液浸曝光處理。據此，能製造具有期望性能之元件。
1‧‧‧液體
2‧‧‧光學元件
3‧‧‧主架
3A‧‧‧上側梯部
3B‧‧‧下側梯部
4‧‧‧基架
5‧‧‧支架
6,7‧‧‧防振單元
8‧‧‧鏡筒平台
10‧‧‧液體供應機構
11‧‧‧液體供應部
12,27‧‧‧流量計
13‧‧‧閥
14‧‧‧供應嘴
15‧‧‧供應管
20‧‧‧液體回收機構
21‧‧‧回收嘴
22‧‧‧氣液分離器
23‧‧‧乾燥器
24‧‧‧回收管
25‧‧‧真空系統
26‧‧‧回收管
28‧‧‧液體回收部
31‧‧‧光罩平台
32‧‧‧空氣軸承
34A,34B‧‧‧開口部
35,45‧‧‧移動鏡
36,46‧‧‧雷射干涉儀
41‧‧‧基板平台
42‧‧‧空氣軸承
43‧‧‧輔助板
44‧‧‧X導台
47‧‧‧X線性馬達
47A,48A‧‧‧固定件
48‧‧‧Y線性馬達
47B,48B‧‧‧可動件
49‧‧‧引導部
49A‧‧‧引導面
49B‧‧‧平坦部
50‧‧‧被引導構件
51,52‧‧‧空氣軸承
60‧‧‧回收裝置
61‧‧‧回收口
62‧‧‧液體吸收構件
AR1‧‧‧投影區域
AR2‧‧‧液浸區域
AX‧‧‧光軸
CONT‧‧‧控制裝置
EX‧‧‧曝光裝置
FLG‧‧‧突緣部
IL‧‧‧照明光學系統
K‧‧‧警報裝置
M‧‧‧光罩
MST‧‧‧光罩載台
P‧‧‧基板
PA‧‧‧投影區域
PH‧‧‧基板保持具
K‧‧‧鏡筒
PST‧‧‧基板載台

Claims (38)

  1. 一種曝光裝置，係透過投影光學系統與液體使基板曝光，其特徵在於，具備：可動構件，將該基板載置在上面之一部分並在該投影光學系統下移動；液浸裝置，對該投影光學系統下供應液體，且從藉由該供應之液體形成在該投影光學系統下之液浸區域回收液體；以及檢測器，檢測從該液浸區域脫離且殘留在該可動構件之上面或該可動構件之外側之液體。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該檢測器檢測殘留在載置之該基板之外側之液體。
  3. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該可動構件之上面包含與該載置之基板隔著間隙之平面，該檢測器檢測殘留在該間隙之外側之液體。
  4. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其中，該基板以該平面與該基板表面成為相同高度之方式載置該可動構件。
  5. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該檢測器檢測該可動構件上面下方之液體。
  6. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，其中，該檢測器檢測該可動構件側面之液體。
  7. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，其具有驅動該可動構件之驅動機構；該檢測器檢測該驅動機構之一部分之該液體。
  8. 如申請專利範圍第7項之曝光裝置，其中，該驅動機構具有設在該可 動構件之可動件、與該可動件和其一部分對向配置之固定件；該驅動機構之一部分包含該固定件。
  9. 如申請專利範圍第7項之曝光裝置，其中，該驅動機構包含平面馬達。
  10. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，其具有該可動構件在其上方移動之基座構件；該檢測器檢測該基座構件之該液體。
  11. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中，該檢測器檢測該基座構件側面之該液體。
  12. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該可動構件具有載置該基板之第1可動構件與配置在該第1可動構件下方之第2可動構件；該檢測器檢測該第2可動構件之液體。
  13. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其具有回收以該液浸裝置無法回收之該可動構件之液體之回收裝置。
  14. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該液浸裝置相對於該可動構件配置在該投影光學系統側。
  15. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該回收裝置係設在該可動構件。
  16. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該脫離之液體係以該液浸裝置與該回收裝置無法回收之液體。
  17. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該回收裝置回收從載置在該可動構件之基板與該上面之間隙流入之液體。
  18. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該回收裝置回收該上面 之液體。
  19. 如申請專利範圍第13至18項中任一項之曝光裝置，其中，該回收裝置將氣體與該可動構件之液體一起回收。
  20. 如申請專利範圍第1至19項中任一項之曝光裝置，其中，該液浸裝置將氣體與該液浸區域之液體一起回收。
  21. 一種液體檢測方法，係用在曝光裝置，該曝光裝置係透過投影光學系統與液體使載置在可動構件之上面之一部分之基板曝光，其特徵在於，包含：透過供應口對該投影光學系統下供應液體，且透過回收口從藉由該供應之液體形成在該投影光學系統下之液浸區域回收液體之動作；以及檢測從該液浸區域脫離且殘留在該可動構件之上面或該可動構件之外側之液體之動作。
  22. 如申請專利範圍第21項之液體檢測方法，其中，檢測載置在該可動構件之該基板之外側之液體。
  23. 如申請專利範圍第21項之液體檢測方法，其中，該可動構件之上面包含與該基板隔著間隙之平面，檢測該間隙之外側之液體。
  24. 如申請專利範圍第23項之液體檢測方法，其中，該基板以該平面與該基板表面成為相同高度之方式載置該可動構件。
  25. 如申請專利範圍第21項之液體檢測方法，其中，檢測該可動構件上面下方之液體。
  26. 如申請專利範圍第25項之液體檢測方法，其中，檢測該可動構件側面之液體。
  27. 如申請專利範圍第25項之液體檢測方法，其中，檢測驅動該可動構件之驅動機構之一部分之該液體。
  28. 如申請專利範圍第27項之液體檢測方法，其中，該驅動機構具有設在該可動構件之可動件、與該可動件和其一部分對向配置之固定件；該驅動機構之一部分包含該固定件。
  29. 如申請專利範圍第27項之液體檢測方法，其中，該驅動機構包含平面馬達。
  30. 如申請專利範圍第27項之液體檢測方法，其中，檢測該可動構件在其上方移動之基座構件之該液體。
  31. 如申請專利範圍第30項之液體檢測方法，其中，檢測該基座構件側面之該液體。
  32. 如申請專利範圍第21項之液體檢測方法，其中，該可動構件具有載置該基板之第1可動構件與配置在該第1可動構件下方之第2可動構件；檢測該第2可動構件之液體。
  33. 如申請專利範圍第21項之液體檢測方法，其中，以包含該供應口及該回收口之液浸裝置無法回收之液體，係藉由設在該可動構件之回收裝置回收。
  34. 如申請專利範圍第33項之液體檢測方法，其中，該脫離之液體係以該液浸裝置與該回收裝置無法回收之液體。
  35. 如申請專利範圍第33項之液體檢測方法，其中，從載置在該可動構件之基板與該上面之間隙流入之液體，係藉由該回收裝置回收。
  36. 如申請專利範圍第33項之液體檢測方法，其中，該上面之液體，係 藉由該回收裝置回收。
  37. 如申請專利範圍第33項之液體檢測方法，其中，氣體與該可動構件之液體係藉由該回收裝置一起回收。
  38. 如申請專利範圍第21至37項中任一項之液體檢測方法，其中，該液浸區域之液體係透過該回收口與氣體一起回收。
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