WO2006006565A1 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

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Makoto Shibuta
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    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps

Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid and a device manufacturing method.
  • Semiconductor devices and liquid crystal display devices are manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate.
  • An exposure apparatus used in this photolithography process includes a mask stage that supports a mask and a substrate stage that supports the substrate, and the mask pattern is transferred via a projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. Transfer to the substrate.
  • the resolution of the projection optical system becomes higher as the exposure wavelength used is shorter and the numerical aperture of the projection optical system is larger. For this reason, the exposure wavelength used in the exposure apparatus has become shorter year by year, and the numerical aperture of the projection optical system has also increased.
  • the mainstream exposure wavelength is 248 nm for KrF excimer lasers, and 193 nm for ArF excimer lasers with shorter wavelengths is also being put into practical use.
  • the depth of focus (DOF) is as important as the resolution.
  • the resolution R and the depth of focus ⁇ are expressed by the following equations, respectively.
  • ⁇ is the exposure wavelength
  • ⁇ is the numerical aperture of the projection optical system
  • k is the numerical aperture of the projection optical system
  • Patent Document 1 Pamphlet of International Publication No. 99Z49504
  • the environment (humidity, etc.) in which the exposure apparatus is placed fluctuates. For example, the position of the stage is measured.
  • the spilled liquid may cause inconveniences such as failure, electric leakage, and the occurrence of peripherals in peripheral devices and the like, which may cause deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy.
  • the damage may be increased, for example, by affecting various devices that make up the exposure apparatus.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an exposure apparatus and a device manufacturing method that can prevent damage from spreading due to the spilled liquid and perform exposure processing and measurement processing satisfactorily.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention employs the following configurations corresponding to FIGS. 1 to 24 shown in the embodiments.
  • the reference numerals in parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
  • the exposure apparatus (EX) of the present invention includes a movable table (PT, ⁇ 1, ⁇ 2) and a table ( ⁇ , ⁇ ) in an exposure apparatus that exposes a substrate (P) through a liquid (LQ).
  • the detection device for detecting whether or not the liquid is present on the upper surface of the base member for guiding the movement of the table is provided, when the detection device detects the liquid, the liquid body is detected. It is possible to quickly take appropriate measures such as removing the. Therefore, it is possible to prevent the damage caused by the spilled liquid from spreading and to perform exposure processing and measurement processing satisfactorily.
  • the exposure apparatus (EX) of the present invention includes a detection apparatus (60) capable of detecting the liquid (LQ) in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) via the liquid (LQ), and a detection apparatus ( 60) and a movable member (44, 50, PT, etc.) that can move while being supported.
  • the present invention it is possible to detect whether or not there is liquid in a relatively wide area of the detection target area by moving the detection apparatus capable of detecting liquid supported by the movable member. . Therefore, it is possible to prevent the damage caused by the spilled liquid from spreading and to perform exposure processing and measurement processing satisfactorily.
  • a device manufacturing method of the present invention is characterized by using the exposure apparatus (EX) described above.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a substrate table.
  • FIG. 3 is a plan view of the substrate table as viewed from above.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a state in which the detection device detects a liquid.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a positional relationship between detection light and a base member surface.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of an irradiation position of detection light.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining how the substrate table moves between an exposure position and a load / unload position.
  • Fig. 8 is a diagram showing another form of a state in which the detection device detects a liquid.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modification of the installation position of the detection device.
  • FIG. 10 is a diagram showing a modification of the installation position of the detection device.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modification of the installation position of the detection device.
  • FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the detection device.
  • FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 16 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 17 is a view for explaining a liquid recovery mechanism for recovering the liquid on the base member.
  • FIG. 18 is a diagram showing the positional relationship between the liquid recovery port provided in the gas bearing and the detection device.
  • FIG. 19 is a view showing an example of an exposure apparatus including a first table and a second table.
  • FIG. 20 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 22 is a perspective view showing another embodiment of the liquid recovery mechanism.
  • FIG. 23 is a diagram showing another embodiment of the detection apparatus.
  • FIG. 24 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing process.
  • Nozzle member CONT ... Control equipment, EX ... Exposure equipment, FD ... Floor surface, La ... Detection light, LQ ... Liquid, P ... Substrate, PST ... Substrate stage, PSTD ... Substrate table drive mechanism, PT ... Substrate table, PT1 ... Substrate table, ⁇ 2 ⁇ Measurement table, ⁇ ⁇ Substrate table bottom surface, PTE BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention.
  • the exposure apparatus EX supports a mask table MT that can move while supporting the mask M, a substrate table PT that can move while supporting the substrate P, and the mask table MT.
  • Illumination optical system IL that illuminates the mask M with the exposure light EL
  • projection optical system that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P supported by the substrate table PT PL
  • a control device CONT that controls the overall operation of the exposure apparatus EX are provided.
  • Connected to the control device CONT is an alarm device K that issues an alarm when an abnormality occurs in the exposure process.
  • the exposure apparatus EX includes a main column 3 that supports the projection optical system PL and the like.
  • the main column 3 is provided on a surface plate 4 placed horizontally on the floor FD.
  • the main column 3 is formed with an upper step 3A and a lower step 3B projecting inward.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially increase the depth of focus.
  • the liquid immersion mechanism 1 capable of forming the liquid LQ liquid immersion area AR2 on the substrate P is provided.
  • the liquid immersion mechanism 1 includes a liquid supply mechanism 10 that supplies the liquid LQ onto the substrate P, and a liquid recovery mechanism 20 that collects the liquid LQ on the substrate P.
  • the exposure apparatus EX uses the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10 to transfer the image on the substrate P including the projection area AR1 of the projection optical system PL.
  • a liquid immersion area AR2 that is larger than the projection area AR1 and smaller than the substrate P is locally formed in the portion.
  • the exposure apparatus EX fills the liquid LQ between the optical element 2 at the image plane side tip of the projection optical system PL and the surface of the substrate P to form an immersion area AR2, and this projection optical system
  • the substrate P is exposed by projecting the pattern image of the mask M onto the substrate P via the liquid LQ between the PL and the substrate P and the projection optical system PL.
  • a nozzle member constituting a part of the liquid immersion mechanism 1 is provided in the vicinity of the image plane of the projection optical system PL, specifically, in the vicinity of the optical element 2 at the image plane side end of the projection optical system PL. 70 is placed.
  • the nozzle member 70 is located at the tip of the projection optical system PL above the substrate P (substrate table PT). It is the annular member provided so that the circumference
  • the exposure apparatus EX has a base member 41 having an upper surface 41A for guiding the movement of the substrate table PT, and a liquid is formed on the upper surface 41A of the base member 41.
  • a detecting device 60 for detecting whether or not the LQ is present is provided.
  • the exposure apparatus EX scanning that exposes the pattern formed on the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction.
  • a case of using a type exposure apparatus (so-called scanning stepper) will be described as an example.
  • the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction
  • the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction
  • the direction perpendicular to the Z-axis direction and X-axis direction (non-scanning direction) is the Y-axis direction.
  • the rotation (tilt) directions around the X, Y, and Z axes are the ⁇ , 0 ⁇ , and 0 ⁇ directions, respectively.
  • the “substrate” includes a semiconductor wafer coated with a photoresist, which is a photosensitive material
  • the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the substrate is formed.
  • the illumination optical system IL is supported by a support column 5 fixed to the upper part of the main column 3.
  • the illumination optical system IL illuminates the mask ⁇ supported by the mask table ⁇ with the exposure light EL, and the exposure light source and the optical integrator and optical integrator that equalize the illuminance of the light beam emitted from the exposure light source.
  • the condenser lens that collects the exposure light EL from the relay lens system, and the variable field stop that sets the illumination area on the mask ⁇ with the exposure light EL in a slit shape.
  • the predetermined illumination area on the mask ⁇ is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL.
  • Exposure light EL emitted from the illumination optical system IL includes, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) that are also emitted by mercury lamp force And vacuum ultraviolet light such as Ar F excimer laser light (wavelength 193 nm) and F laser light (wavelength 157 nm)
  • DUV light far ultraviolet light
  • KrF excimer laser light wavelength 248 nm
  • mercury lamp force And vacuum ultraviolet light such as Ar F excimer laser light (wavelength 193 nm) and F laser light (wavelength 157 nm)
  • VUV light VUV light
  • ArF excimer laser light ArF excimer laser light
  • pure water is used as the liquid LQ.
  • Pure water is not only ArF excimer laser light, but, for example, emission lines (g-line, h-line, i-line) and KrF Far ultraviolet light (DUV light) such as excimer laser light (wavelength 248 nm) can also be transmitted.
  • emission lines g-line, h-line, i-line
  • KrF Far ultraviolet light DUV light
  • excimer laser light wavelength 248 nm
  • the mask table MT is provided so as to be movable while holding the mask M! /.
  • a base member 31 is supported on the upper step 3 ⁇ / b> A of the main column 3 via a vibration isolation unit 6.
  • a plurality of gas bearings (air bearings) 32 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the mask table MT.
  • the mask table MT is supported non-contact with the upper surface (guide surface) 31A of the base member 31 by the air bearing 32, and is perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL by the mask table drive mechanism including a linear motor. It can move two-dimensionally in a flat plane, that is, in the XY plane, and can rotate slightly in the ⁇ Z direction.
  • These mask table MT, mask table drive mechanism, and the like constitute at least part of a mask stage MST that supports and moves the mask M.
  • a movable mirror 35 is provided on the mask table MT.
  • a laser interferometer 36 is provided at a position facing the movable mirror 35! /.
  • the position of the mask table MT supporting the mask M in the two-dimensional direction and the rotation angle in the ⁇ Z direction are measured in real time by the laser interferometer 36.
  • the result is output to the controller C ONT.
  • the control device CONT controls the position of the mask M supported by the mask table MT by driving the mask table driving mechanism based on the measurement result of the laser interferometer 36.
  • Projection optical system PL projects the pattern of mask M onto substrate ⁇ at a predetermined projection magnification ⁇ , and includes a plurality of optical elements (lenses) 2 provided at the tip of substrate ⁇ side. It is composed of optical elements, and these optical elements are supported by a lens barrel.
  • the optical element 2 at the tip of the projection optical system ⁇ L is exposed from the lens barrel ⁇ and comes into contact with the liquid LQ in the immersion area AR2.
  • the liquid contact surface (bottom surface) 2 ⁇ ⁇ ⁇ of the optical element 2 that contacts the liquid LQ in the immersion area AR2 is lyophilic with respect to the liquid LQ.
  • the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification ⁇ of 1 ⁇ 4, 1/5, or 1Z8, for example.
  • the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system.
  • Projection optical system PL may be any of a refraction system that does not include a reflection element, a reflection system that does not include a refraction element, or a catadioptric system that includes a refraction element and a reflection element.
  • Projection optical system The lens barrel surface plate 8 that supports the lens barrel PK is connected to the lower side of the main column 3 via the image stabilization unit 7. Supported by step 3B.
  • the substrate table PT is provided so as to be movable while holding the substrate P via the substrate holder PH.
  • a recess 53 is provided on the substrate table PT, and the substrate holder PH is disposed in the recess 53.
  • the upper surface 43 of the substrate table PT is a flat surface, and the upper surface 43 and the surface of the substrate P held by the substrate holder PH are substantially flush with each other.
  • a plurality of gas bearings (air bearings) 42 which are non-contact bearings, are provided on the lower surface of the substrate table PT.
  • a base member 41 is supported on the surface plate 4 via a vibration isolation unit 9.
  • the air bearing 42 has a bearing surface 42S facing the upper surface (guide surface) 41A of the base member 41.
  • the air bearing 42 is provided on the bearing surface 42S.
  • the air bearing 42 is provided on the bearing surface 42S and the air outlet 42B that blows gas (air) to the upper surface 41A of the base member 41.
  • the air bearing 42 is provided between the bearing surface 42S and the guide surface 41A. It is equipped with an air inlet 42A that sucks the gas between them.
  • the air bearing 42 is formed between the lower surface PTA (bearing surface 42S) of the substrate table PT and the guide surface 41A by balancing the repulsive force caused by the gas blown from the air outlet 42B and the suction force generated by the air inlet 42A.
  • the substrate table PT is supported in a non-contact manner with respect to the upper surface 41A of the base member 41.
  • the substrate table PT includes a linear motor 47, 48, an X guide stage 44, a guided member 50, etc., which will be described later, in a state where the substrate table PT is supported by the air bearing 42 in a non-contact manner on the upper surface 41A of the base member 41.
  • Substrate table drive mechanism P STD is guided by the upper surface 41A of the base member 41, and can be moved two-dimensionally in the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, in the XY plane, and slightly rotated in the ⁇ Z direction Yes, it is possible.
  • the substrate holder PH on the substrate table PT is provided so as to be movable in the Z-axis direction, ⁇ X direction, and ⁇ Y direction by a holder driving mechanism (not shown).
  • These substrate table PT and substrate table driving mechanism PSTD constitute a substrate stage PST that supports and moves the substrate P.
  • the holder drive mechanism and the substrate table drive mechanism PSTD are controlled by the controller CONT.
  • the exposure apparatus EX includes a focus / leveling detection system (not shown) for detecting the position of the surface of the substrate P supported by the substrate table PT.
  • the focus / leveling detection system detects position information in the Z-axis direction of the surface of the substrate P and tilt information of the substrate P in the ⁇ X and ⁇ Y directions.
  • As a configuration of the focus / leveling detection system for example, JP Those disclosed in JP-A-8-37149 can be used.
  • the detection result of the focus / leveling detection system is output to the controller CONT.
  • the control device CONT drives the holder drive mechanism based on the detection result of the focus leveling detection system, and the focus position (Z position) of the surface of the substrate P held by the substrate holder PH and The surface of the substrate P is adjusted to the image plane of the projection optical system PL by controlling the tilt angle.
  • a movable mirror 45 is provided on the substrate table PT.
  • a laser interferometer 46 is provided at a position facing the moving mirror 45. The position and rotation angle of the substrate table PT supporting the substrate P are measured in real time by the laser interferometer 46, and the measurement result is output to the control device CONT.
  • the controller CONT drives the substrate table drive mechanism PSTD based on the measurement result of the laser interferometer 46 to position the substrate P supported by the substrate table PT in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the substrate table PT is supported by the X guide stage 44 so as to be movable in the X-axis direction.
  • the substrate table PT can be moved with a predetermined stroke in the X-axis direction by the X linear motor 47 while being guided by the X guide stage 44.
  • the X linear motor 47 includes a stator 47A provided on the X guide stage 44 so as to extend in the X-axis direction, and a mover 47B provided corresponding to the stator 47A and fixed to the substrate table PT. ing. Then, when the movable element 47B is driven with respect to the stator 47A, the substrate table PT moves in the X-axis direction while being supported in a non-contact manner on the X guide stage 44.
  • a pair of Y linear motors 48, 48 that can move the X guide stage 44 along with the substrate table PT in the Y-axis direction are provided at both ends in the longitudinal direction of the X guide stage 44.
  • Each of the Y linear motors 48 includes a movable element 48B provided at both ends in the longitudinal direction of the X guide stage 44, and a stator 48A provided corresponding to the movable element 48B. Then, when the mover 48B is driven with respect to the stator 48A, the X guide stage 44 moves in the Y-axis direction together with the substrate table PT.
  • the X guide stage 44 and the substrate table PT can also be rotated in the ⁇ Z direction.
  • guide portions 49 that are formed in an L shape and guide the movement of the X guide stage 44 in the Y-axis direction are provided.
  • Guide 49 is fixed Supported on panel 4.
  • the stator 48A of the Y linear motor 48 is provided on the flat portion 49B of the guide portion 49.
  • a concave guided member 50 (50A, 50B) is provided at each of both ends in the longitudinal direction of the lower surface of the X guide stage 44.
  • the guide portion 49 is engaged with the guided member 50, and is provided so that the upper surface (guide surface) 49A of the guide portion 49 and the inner surface of the guided member 50 face each other.
  • a gas bearing (air bearing) 51 which is a non-contact bearing, is provided on the guide surface 49A of the guide portion 49, and the X guide stage 44 is supported in a non-contact manner with respect to the guide surface 49A.
  • the guided member 50 moves as the X guide stage 44 moves.
  • a gas bearing (air bearing) 52 which is a non-contact bearing is interposed between the stator 48A of the Y linear motor 48 and the flat portion 49B of the guide portion 49, and the stator 48A
  • the bearing 52 supports the flat portion 49B of the guide portion 49 in a non-contact manner. Therefore, according to the law of conservation of momentum, the stator 48A moves in the ⁇ Y direction (+ Y direction) in accordance with the movement of the X guide stage 44 and the substrate table PT in the + Y direction ( ⁇ Y direction). This movement of the stator 48 A cancels the reaction force associated with the movement of the X guide stage 44 and the substrate table PT, and can prevent the change in the position of the center of gravity. That is, the stator 48A has a function as a so-called countermass!
  • the liquid supply mechanism 10 is for supplying the liquid LQ to the space on the image plane side of the projection optical system PL.
  • the liquid supply mechanism 10 can supply the liquid LQ to the liquid supply unit 11 and the liquid supply unit 11.
  • a supply pipe 13 for connecting one end is provided.
  • the other end of the supply pipe 13 is connected to the nozzle member 70.
  • the liquid supply unit 11 includes a tank that stores the liquid LQ, a pressure pump, and the like.
  • tanks and pressure pumps may not be equipped with the exposure apparatus EX, but at least a part of them may be replaced with equipment such as a factory where the exposure apparatus EX is installed.
  • a valve 15 that opens and closes the flow path of the supply pipe 13 is provided in the middle of the supply pipe 13.
  • the opening / closing operation of the valve 15 is controlled by the control device CONT.
  • the valve 15 in the present embodiment is a so-called normal close system that mechanically closes the flow path of the supply pipe 13 when the drive source (power supply) of the exposure apparatus EX (control apparatus CONT) stops due to, for example, a power failure. And speak.
  • the liquid recovery mechanism 20 is for recovering the liquid LQ from the space on the image plane side of the projection optical system PL, and includes a liquid recovery unit 21 that can recover the liquid LQ, and a liquid recovery unit 21 And a recovery pipe 23 connected to one end. The other end of the recovery pipe 23 is connected to the nozzle member 70.
  • the liquid recovery unit 21 includes, for example, a vacuum system (suction device) such as a vacuum pump, a gas-liquid separator that separates the recovered liquid LQ and gas, and a tank that stores the recovered liquid LQ.
  • a vacuum system suction device
  • the vacuum system, gas-liquid separator, tank, etc. may not be equipped with the exposure apparatus EX, but at least a part of them may be replaced with equipment such as a factory where the exposure apparatus EX is installed. Good.
  • a nozzle member 70 is disposed in the vicinity of the optical element 2 in contact with the liquid LQ.
  • the nozzle member 70 is an annular member provided so as to surround the side surface of the optical element 2 above the substrate P (substrate table PT).
  • a gap is provided between the nozzle member 70 and the optical element 2, and the nozzle member 70 is supported by a predetermined support mechanism so as to be vibrationally separated from the optical element 2.
  • the lower surface 70A of the nozzle member 70 is provided above the substrate P (substrate table PT) and faces the surface of the substrate P (upper surface 43 of the substrate table PT).
  • the lower surface 70A of the nozzle member 70 and the lower surface 2A of the optical element 2 are substantially flat surfaces, and the lower surface 70A of the nozzle member 70 and the lower surface 2A of the optical element 2 are substantially flush with each other. Thereby, it is possible to satisfactorily form the liquid immersion area AR 2 within a desired range.
  • a liquid supply port 12 for supplying the liquid LQ onto the substrate P is provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70.
  • a plurality of liquid supply ports 12 are provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70.
  • an internal flow path that connects the other end of the supply pipe 13 and the liquid supply port 12 is formed inside the nozzle member 70.
  • a liquid recovery port 22 for recovering the liquid LQ on the substrate P is provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70.
  • the liquid recovery port 22 is provided on the lower surface 70A of the nozzle member 70 outside the optical axis AX of the optical element 2 so as to surround the liquid supply port 12.
  • an internal flow path that connects the other end of the recovery pipe 23 and the liquid recovery port 22 is formed inside the nozzle member 70.
  • the operations of the liquid supply unit 11 and the liquid recovery unit 21 are controlled by the control device CONT.
  • the control device CONT sends the liquid LQ from the liquid supply unit 11 and the substrate via the supply pipe 13 and the internal flow path of the nozzle member 70.
  • the liquid LQ is supplied onto the substrate P from the liquid supply port 12 provided above P. Further, the liquid LQ on the substrate P is recovered from the liquid recovery port 22 and is recovered in the liquid recovery part 21 via the recovery flow path of the nozzle member 70 and the recovery pipe 23.
  • the structure of the liquid immersion mechanism 1 is not limited to the one described above. For example, in European Patent Publication No. 1420298, International Publication No. 2004Z0 55803, International Publication No. 2004Z057589, International Publication No. 2004,057590 Those described can also be used.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the substrate stage PST
  • FIG. 3 is a plan view of the substrate stage PST.
  • the detection device 60 detects whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 that guides the movement of the substrate table PT.
  • the detection device 60 includes a light projecting unit 61 that emits the detection light La, and a light receiving unit 62 that is disposed at a predetermined position with respect to the detection light La.
  • the light projecting unit 61 includes a first guided member 50A provided on the ⁇ X side with respect to the base member 41, out of the two first and second guided members 5OA and 50B facing each other.
  • the light receiving section 62 is attached to a second guided member 50B provided on the + X side.
  • the light projecting portion 61 and the light receiving portion 62 attached to each of the first and second guided members 50A and 50B are provided so as to face each other with the base member 41 interposed therebetween.
  • the guided member 50 is attached to the X guide stage 44 that constitutes a part of the substrate table drive mechanism PSTD for driving the substrate table PT, and the detection device 60 of this embodiment.
  • the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 are provided in the substrate table driving mechanism PSTD for moving the substrate table PT.
  • the guided member 50 is a movable member that moves relative to the base member 41 together with the X guide stage 44 when the Y linear motor 48 is driven. Therefore, the detection device 60 (the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62) is configured to be attached to a movable member (guided member 50) that is movable with respect to the base member 41.
  • a plurality of light projecting units 61 are provided in the first guided member 50A in the Y-axis direction, and the light receiving unit 62 is composed of the light projecting unit 61.
  • a plurality (two) of the second guided members 50B are provided side by side. Then, by driving the Y linear motor 48, the first guided member 50A that supports the light projecting unit 61 and the second guided member 50B that supports the light receiving unit 62 are synchronously moved! /, The
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the positional relationship between the detection device 60 and the base member 41.
  • the detection light La emitted from the light projecting unit 61 of the detection device 60 is irradiated substantially parallel to the upper surface 41 A of the base member 41. Then, the detection device 60 detects whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 based on the light reception result of the light receiving unit 62.
  • the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 are opposed to each other, and the detection light La emitted from the light projecting unit 61 reaches the light receiving unit 62, and the light receiving unit 62 has a predetermined light intensity (light intensity). It is designed to receive light.
  • a liquid LQ liquid droplet water droplet
  • the detection light La is irradiated to the liquid LQ
  • the detection light La Is refracted, scattered or absorbed by the liquid LQ.
  • the detection device 60 can detect whether or not the liquid LQ is present on the optical path of the detection light La based on the light reception result (light reception amount) of the light receiving unit 62. Then, by detecting whether or not the liquid La is present on the optical path of the detection light La, the detection device 60 can detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41.
  • the detection device 60 is configured to optically detect the liquid LQ (in a non-contact manner), for example, in the vicinity of the base member 41 or the substrate table drive mechanism PSTD. There is no need to arrange wiring or various devices. Therefore, the influence on the movement of the substrate table PT and the substrate table drive mechanism PSTD can be reduced.
  • Visible light or the like can be used as the detection light La, but infrared light having a predetermined wavelength (predetermined wavelength band) is preferably used. Specifically, it is preferable to use infrared light having wavelengths of, for example, about 1200 nm, about 1450 nm, about 1940 nm, and about 2950 nm as the detection light La. Since water (liquid) LQ absorbs light (infrared light) of the above wavelength, when the liquid LQ is irradiated with detection light (infrared light) La having the above wavelength, the detection light La Light energy Lugi is absorbed by water (liquid) LQ, and the amount of light received by the light receiving unit 62 is greatly reduced.
  • infrared light having a predetermined wavelength predetermined wavelength band
  • the apparatus 60 can detect with high sensitivity whether or not the liquid LQ is present.
  • infrared light having the above wavelength for example, infrared light having a wavelength of about 1940 nm (2 ⁇ m band laser light) and infrared light having a wavelength of about 2950 nm (3 ⁇ m band) (2 laser beam) may be irradiated.
  • irradiate detection light that is a combination of three or more laser beams having different wavelengths (wavelength bands).
  • the detection light La is configured to irradiate substantially parallel to the upper surface 41A of the base member 41, and whether or not the liquid La is present on the optical path of the detection light La is determined. By detecting this, it is configured to detect whether the liquid LQ is present on the base member 41 or not. That is, when the liquid LQ is present on the base member 41, it is necessary to reliably irradiate the liquid LQ with the detection light La. For this reason, the detection device 60 allows the detection light La to pass inside a region within a predetermined distance from the surface of the base member 41 in order to reliably irradiate the liquid LQ existing on the base member 41 with the detection light La. I have to. Specifically, the detection light La is set so as to pass through a region within 5.5 mm away from the upper surface 41 A of the base member 41. This will be described with reference to FIG.
  • the liquid LQ is arranged in the form of liquid droplets (water droplets) on the upper surface 41 A of the base member 41.
  • h [(2XT) X (l-cos0) / (pXg)] 1/2 ... (2A).
  • the contact angle ⁇ is a value smaller than 180 °, the height h is also less than 5.5 mm. Therefore, by setting the distance D between the upper surface 41A of the base member 41 and the detection light La irradiated almost parallel to the upper surface 41A to be 5.5 mm or less, the upper surface 41A of the base member 41 is It is possible to reliably irradiate the existing liquid LQ with the detection light La.
  • the controller CONT drives the liquid immersion mechanism 1 to expose the substrate P loaded on the substrate table PT, and forms the liquid LQ liquid immersion area AR2 on the substrate P.
  • the control device CONT illuminates the mask M with the exposure light EL using the illumination optical system IL, and projects the pattern image of the mask M onto the substrate P via the projection optical system PL and the liquid LQ.
  • the exposure apparatus EX in the present embodiment performs scanning exposure on the substrate P with the pattern formed on the mask M while moving the mask M and the substrate P synchronously.
  • a plurality of shot areas SH are set in a matrix on the substrate P. After the exposure to one shot area SH is completed, the next shot is moved by the stepping movement of the substrate P.
  • the area SH moves to the starting position, and scanning exposure processing is sequentially performed on each shot area while moving the substrate P by the step-and-scan method.
  • the control device CONT drives the X linear motor 47 and the Y linear motor 48 that constitute the substrate table drive mechanism PSTD in order to move the substrate table PT that supports the substrate P.
  • the guided members 50 (50A, 50B) supporting the detection device 60 also move relative to the base member 41.
  • the detection light La is constantly emitted from the light projecting unit 61 of the detection device 60 during and before and after the exposure of the substrate P.
  • the liquid LQ may flow out from the substrate table PT (substrate P), and the liquid LQ that flows out may remain on the upper surface 41A of the base member 41.
  • the control device CONT constantly emits the detection light La from the light projecting unit 61 of the detection device 60, it can detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41.
  • two light projecting units 61 and two light receiving units 62 are arranged side by side in the Y-axis direction. As shown in FIGS. 6 and 3, the detection light La emitted from these light projecting units 61 is
  • the substrate table PT is irradiated near the edge portion PTE.
  • Liquid LQ flowing out from the substrate table PT Flows out onto the base member 41 from the edge portion PTE of the substrate table PT, so that the detection light La is irradiated near the edge portion PTE of the substrate table PT, so that it flows out of the substrate table PT.
  • the liquid LQ to be detected can be detected quickly and satisfactorily.
  • the movement stroke may be small.
  • the detection light is separated from the edge PTE of the substrate table PT.
  • the optical path of the detection light La according to the position where the liquid LQ tends to flow out, such as near the edge portion PTE of the substrate table PT, the flowing out liquid LQ can be detected quickly and satisfactorily.
  • the guided member 50 that supports the detection device 60 (the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62) is moved relative to the base member 41, and the light projecting unit
  • the first guided member 50A that supports 61 and the second guided member 50B that supports the light receiving unit 62 are moving synchronously.
  • the control device CONT is supported by the first guided member 50A while synchronously moving the first guided member 50A that supports the light projecting unit 61 and the second guided member 50B that supports the light receiving unit 62.
  • the light projecting unit 61 irradiates the detection light La to detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41.
  • control device CONT moves the detection device 60 relative to the base member 41, thereby moving the detection light La and the base member 41 relative to each other while the liquid LQ is applied to the upper surface 41A of the base member 41. Therefore, it is possible to detect whether or not the liquid LQ is present in a relatively wide area of the upper surface 41A of the base member 41 using the detection device 60.
  • the detection light La is irradiated with the detection light La while moving the detection light La and the base member 41 relatively, whereby the base member 41
  • the position of the liquid LQ at can be obtained.
  • the guided member 50 and the substrate table PT move almost together in the Y-axis direction, so that the detection device 60 can be provided by measuring the position of the substrate table PT using the laser interferometer 46.
  • the position of the guided member 50 can be measured. Therefore, the guided member 50 should not be moved while monitoring the position of the guided member 50 (that is, the position of the detection device 60) using the laser interferometer 46.
  • the control device CONT By irradiating the force detection light La, the control device CONT makes the coordinate system defined by the laser interferometer 46 based on the position measurement result of the laser interferometer 46 and the light reception result of the light receiving unit 62 of the detection device 60. The position of the liquid LQ at can be obtained.
  • the control device CONT determines, based on the detection result of the detection device 60, that an abnormality such as the liquid LQ flowing out from the substrate table PT has occurred. To do. If it is determined that an abnormality has occurred, the control device CONT, for example, reduces the liquid supply amount per unit time by the liquid supply mechanism 10 or stops the supply of the liquid LQ by the liquid supply mechanism 10. When the supply of the liquid LQ by the liquid supply mechanism 10 is stopped, the driving of the liquid supply unit 11 may be stopped, or the flow path of the supply pipe 13 may be closed using the noble 15. Alternatively, the control device CONT increases the liquid recovery amount per unit time by the liquid recovery mechanism 20 based on the detection result of the detection device 60.
  • the control device CONT stops the exposure operation on the substrate P and the movement of the substrate stage PST based on the detection result of the detection device 60.
  • the detection device 60 detects whether or not the liquid LQ is present on the base member 41, and controls the exposure operation, the liquid supply / recovery operation, and the like based on the detection result, whereby the base member It is possible to prevent the liquid LQ on 41 from flowing into the floor FD, etc., and increasing the damage.
  • the liquid LQ When the liquid LQ is present on the base member 41, the liquid LQ may flow into the air inlet 42A of the air bearing 42. Therefore, when the liquid LQ is detected, the control device CONT The intake operation from the intake port 42A may be stopped. In addition, by setting the optical path of the detection light La in the vicinity of the air bearing 42, the liquid LQ on the base member 41 is detected using the detection light La before it flows into the inlet 42A. By taking an appropriate measure according to the detection result, it is possible to prevent the liquid LQ force flowing on the base member 41 from flowing into the air inlet 42A.
  • the control device CONT It is also possible to drive the alarm device K to issue a warning.
  • the operator can grasp that an abnormality such as leakage of the liquid LQ has occurred inside the exposure apparatus ⁇ , so that appropriate measures can be taken.
  • Alarm device ⁇ can issue an alarm using a warning light, warning sound, display, etc.
  • the detection device 60 detects the liquid LQ by moving the detection region (the optical path of the detection light La) of the detection device 60 in accordance with the step-and-scan movement of the substrate ⁇ .
  • the guided member 50 is moved in a movement state different from the step movement, and the liquid LQ is applied to the upper surface 41A of the base member 41. It is also possible to detect whether or not there is an error. For example, after the exposure of the first shot area, the guided member 50 is powered longer than the step movement distance, and the detection operation is performed on a relatively wide area of the upper surface 41A of the base member 41. Any configuration is possible when two shot areas are exposed.
  • the detection operation by the detection device 60 can be performed before immersion exposure of the substrate P or before supplying the liquid LQ onto the substrate P.
  • immersion exposure it is possible to perform immersion exposure processing after confirming that the base member 41 is free of liquid LQ using the detection device 60.
  • the controller CONT uses the liquid recovery mechanism 20 or the like to use the liquid LQ on the substrate P or the liquid LQ remaining on the upper surface 43 of the substrate table PT. Collect.
  • the control device CONT can detect whether or not the liquid LQ is present on the base member 41 by using the detection device 60.
  • the detection device 60 can be arranged so as to correspond to an arbitrary position of the base member 41 by greatly driving the guided member 50.
  • the control device CONT carries out (unloads) the exposed substrate P from the substrate stage PST.
  • unloading (unloading) board P or loading (loading) board P see Fig. 7.
  • the control device CONT moves the guided member 50 largely relative to the base member 41 in order to move the substrate table PT between the exposure position PJ1 and the load / unload position PJ2. Therefore, the liquid LQ can be detected in a relatively wide area on the base member 41 by using the detection device 60 supported by the guided member 50. Then, the exposed substrate P on the substrate table PT moved to the load / unload position PJ2 is transferred to the transport system H.
  • the controller CONT loads the unexposed substrate P at the load / unload position P J2 on the substrate table PT and then moves the substrate table PT to the exposure position PJ1 or before loading the unload position PJ2.
  • the movable member here, the guided member 50
  • the detection device 60 is moved against the base member 41. It may be possible to detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 by largely moving.
  • the detection device 60 that detects whether or not the liquid LQ is present is provided on the upper surface 41A of the base member 41 that guides the movement of the substrate table PT. Appropriate measures such as removing the liquid LQ can be quickly taken. Therefore, the spread of damage caused by the spilled liquid LQ can be prevented, and exposure processing and measurement processing can be performed satisfactorily.
  • the detection device 60 capable of detecting the liquid LQ with the guided member 50 that is a movable member
  • the members (base member 41) other than the guided member 50 are relatively wide. It is possible to detect whether or not the area has a liquid LQ. Therefore, the spread of damage caused by the spilled liquid LQ can be prevented, and exposure processing and measurement processing can be performed satisfactorily.
  • each of the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 is arranged on both sides of the base member 41 with respect to the X-axis direction.
  • the position of the liquid LQ in the Y-axis direction on the base member 41 which is a member different from the guided member 50, is detected.
  • the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 are also arranged on both sides of the base member 41 with respect to the Y-axis direction, and the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 are arranged with respect to the base member 41.
  • the position of the liquid LQ on the base member 41 in the X axis direction can also be detected by emitting the detection light La from the light projecting unit 61 while moving the unit 62 in the X axis direction synchronously.
  • the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 are provided two by two, but of course, any plural may be provided, but one by one! /, obviously!
  • the detection device 60 detects whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41. However, the attachment position of the detection device 60 with respect to the guided member 50 is determined as described above. By detecting the liquid LQ on the side surface 41B of the base member 41 as shown in the plan view of FIG. Can do.
  • the detection device 60 is attached to the guided member 50, but can be attached to any member constituting the substrate table drive mechanism PSTD.
  • a movable member that can move relative to the base member 41 may be provided, and the detection device 60 may be attached to the movable member.
  • the light emitting unit 61 and the light receiving unit 62 of the detection device 60 may be provided on the lower surface PTA of the substrate table PT facing the upper surface 41A of the base member 41.
  • FIG. 9 the light emitting unit 61 and the light receiving unit 62 of the detection device 60 may be provided on the lower surface PTA of the substrate table PT facing the upper surface 41A of the base member 41.
  • the light projecting unit 61 is attached to the ⁇ -side edge region of the lower surface PTA of the substrate table PT, and the light receiving unit 62 is opposed to the light projecting unit 61. It is attached to the edge area on the + Y side.
  • the light projecting portion 61 and the light receiving portion 62 of the detection device 60 are provided on an air bearing 42 for supporting the substrate table PT in a non-contact manner with respect to the upper surface 41 A of the base member 41. May be.
  • the air bearings 42 are provided at each of a plurality of positions on the lower surface PTA of the substrate table PT, and a light projecting unit 61 is provided on the side surface of the first air bearing among the plurality of air bearings 42.
  • a light receiving unit 62 is provided on the side surface of the second air bearing different from the first air bearing so as to face the light projecting unit 61.
  • the liquid LQ adheres to the base member 41 having the upper surface 41A that guides the movement of the substrate table PT, and it is detected whether or not the force is strong.
  • the liquid LQ adheres to any member other than the base member 41 that composes the exposure apparatus EX. Whether or not the force is present can be detected by using a detection device 60 attached to the movable member. In addition, it is possible to detect whether or not the liquid LQ is present on the surface plate 4 on which the base member 41 is installed or on the floor surface FD by using the detection device 60.
  • the detection device 60 for detecting whether or not the base member 41 has the liquid LQ may be attached to a fixing member that does not substantially move with respect to the base member 41.
  • the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 of the detection device 60 are attached to the main column 3 so as to face each other with the base member 41 interposed therebetween. Even with such a configuration, it is possible to detect whether or not the liquid LQ is present in the base member 41 using the detection device 60.
  • the detection device 60 detects the liquid LQ that forms the liquid immersion area AR2, such as a cooling liquid that cools the linear motor. Liquid other than the liquid LQ that forms the area AR2 may flow out onto the base member 41 or the like. The detection device 60 can also detect such a liquid (cooling liquid or the like).
  • the position of the liquid LQ on the base member 41 can also be obtained by two-dimensionally irradiating the plurality of detection lights La in a matrix.
  • the detection device 60 is arranged on the + Y side of the base member 41, and is arranged on the Y side of the first emission part 61X that emits a plurality of detection lights La arranged in the X-axis direction, and the base member 41.
  • a first light receiving unit 62X disposed at a predetermined position with respect to the detection light La emitted from the first emission unit 61X, A second emission part 61Y that is arranged on the X side of the base member 41 and emits a plurality of detection lights La arranged in the Y-axis direction, and is arranged on the + X side of the base member 41 and emitted from the second emission part 61Y. And a second light receiving unit 62Y disposed at a predetermined position with respect to the detected light La.
  • the first light receiving unit 62X includes a plurality of light receiving elements corresponding to the plurality of detection lights La emitted from the first emitting unit 61X.
  • the second light receiving unit 62Y includes the second emitting unit 61Y. It has a plurality of light receiving elements corresponding to a plurality of detection lights La emitted more. Each of the detection light La emitted from the first emission part 61X and the detection light La emitted from the second emission part 61Y is irradiated substantially parallel to the upper surface 41A of the base member 41, and the optical path of these detection lights La Are provided in a matrix in plan view.
  • the plurality of light reception elements of the first light reception unit 62X Among these, the amount of light received by the light receiving element corresponding to the detection light Lax decreases.
  • the detection is performed among the plurality of light reception elements of the second light reception unit 62Y. The amount of light received by the light receiving element corresponding to the light Lay decreases.
  • the control device CONT can specify that the position of the liquid LQ is near the intersection of the detection light Lax and the detection light Lay based on the light reception results of the first and second light receiving units 62X and 62Y.
  • the controller CONT uses the position information of the light receiving element that has received the detection lights Lax and Lay. Based on this, the position of the liquid LQ on the base member 41 can be obtained.
  • the detection device 60 is configured to detect the magnitude of the liquid LQ on the base member 41 based on the light reception result of the light receiving portion 62 when the detection portion La is irradiated with the detection light La from the emission portion 61. (The size of the area covered with liquid LQ).
  • the emitting unit 61 irradiates a plurality of detection lights La arranged in the Y-axis direction along the X-axis direction.
  • the light receiving unit 62 has a plurality of light receiving elements corresponding to the plurality of detection lights La. The position information of these light receiving elements is divided in advance according to design values and the like.
  • the detection device 60 detects the edge LG of the liquid LQ based on the light reception result of the light receiving element of the light receiving unit 62 that has received the detection light Lai and the position information of the light receiving element, and detects the liquid LQ (liquid LQ The size of the area covered with V can be obtained.
  • the detection device 65A shown in FIG. 14 has both functions of an emission unit that emits the detection light La and a light receiving unit that receives the light.
  • the detecting device 65A is provided on the side surface of the substrate table PT.
  • the detecting device 65A irradiates the upper surface 41A of the base member 41 with the detection force La and receives light from the upper surface 41A of the base member 41. Based on the light reception result, it is detected whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41 A of the base member 41.
  • the liquid LQ does not exist on the upper surface 41A of the base member 41
  • the reflected light of the detection light La irradiated on the upper surface 41A of the base member 41 is received by the detection device 65A with a predetermined light intensity.
  • the detection light La irradiated on the upper surface 41A of the base member 41 is scattered or absorbed by the liquid LQ.
  • the detection device 65A receives light with a light intensity lower than the light intensity.
  • the detection device 65A can detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 based on the reception result of the reflected light.
  • a detection device 65B having the same configuration as the detection device 65A is provided on the lower surface of the X guide stage 44.
  • the detection light La emitted from the detection device 65B is irradiated near the side surface 41B of the base member 41.
  • the detection light La having also been emitted from the detection device 65B is reflected by the surface plate 4 and received by the detection device 65B with a predetermined light intensity.
  • the reflected light is received by the detection device 65B with a light intensity lower than the predetermined light intensity. It is possible to detect whether or not the liquid LQ is present on the side surface 41B of the member 41.
  • the substrate table PT supporting the detection device 65A and the X guide stage 44 supporting the detection device 65B can be detected while moving.
  • a detection device 65C shown in FIG. 15 has a configuration equivalent to that of the detection device 65A, and is attached to the guided member 50. Then, the detection light La is irradiated from the detection device 65C onto the side surface of the air bearing 42 attached to the lower surface PTA of the substrate table PT.
  • a mirror 66C having a reflection surface for reflecting the detection light La is provided on the side surface of the air bearing 42.
  • the guided member 50 is provided with a detection device 65D that has the same configuration as the detection device 65A and that irradiates the side surface 41B of the base member 41 with the detection light La.
  • the side surface 41B is provided with a mirror 66D having a reflecting surface.
  • the detection device 65D can detect with high sensitivity whether or not the liquid LQ is present on the side surface 41B by irradiating the side surface 41B of the base member 41 provided with the mirror 66D with the detection light La.
  • a detection device having the same configuration as that of the detection device 65A is attached to the guided member 50, for example, is irradiated with detection light on the side surface of the substrate table PT, and whether or not there is liquid LQ on the side surface of the substrate table PT. It is of course possible to detect this. Even in this case, it is possible to detect with high sensitivity whether or not the liquid LQ is present by providing a reflective surface on the side surface of the substrate table PT.
  • the detection device capable of detecting the liquid on the side surface of the substrate table PT can detect the liquid LQ adhering to the side surface of the substrate table PT, and flows out of the substrate table PT. Since the liquid LQ that flows down the side of the liquid can be detected, when the liquid LQ flows out from the substrate table PT, the liquid LQ that has flowed out can be detected quickly using the detection device. Can take quick action.
  • FIG. 16 is a diagram showing a state in which a detection device 65F having a configuration equivalent to that of the detection device 65A is provided on the lower surface PTA of the substrate table PT.
  • the detection device 65F irradiates the upper surface 41A of the base member 41A with the detection light La.
  • the detection device 65F can be provided on the lower surface PTA of the substrate table PT.
  • a reflective surface may be provided on the upper surface 41A of the base member 41.
  • FIG. 17 is a side view schematically showing another embodiment of the substrate table
  • FIG. 18 is a view showing the air bearing 42 in the bearing surface 42S side force.
  • the lower surface PTA of the substrate table PT is provided with an air bearing 42 for supporting the substrate table PT in a non-contact manner with respect to the upper surface 41A of the base member 41.
  • the bearing surface 42S facing the upper surface 41A of the base member 41 has a blowout port 42B for blowing gas (air) to the upper surface 41A of the base member 41, a bearing surface 42S and a guide.
  • An air inlet 42A for sucking gas between the surface 41A is provided.
  • the air inlet 42A and the air outlet 42B are provided in a central region 42T of the bearing surface 42S of the air bearing 42.
  • the detection device 65A and A detection device 65E having an equivalent configuration is provided in the bearing surface 42S of the air bearing 42.
  • the detection device 65E is provided at each of a plurality of predetermined positions of the peripheral region 42E outside the central region 42T so as to surround the central region 42T, and irradiates the upper surface 41A of the base member 41 with the detection light La. At the same time, the reflected light from the upper surface 41A is received.
  • the detection device 65E can detect whether or not the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41.
  • the bearing surface 42S of the air bearing 42 is provided with a liquid recovery port 26 that can collect the liquid LQ on the upper surface 41A of the base member 41.
  • the liquid recovery port 26 is provided in a peripheral region 42E outside the central region 42T provided with the air inlet 42A and the air outlet 42B in the bearing surface 42S, and a plurality of predetermined portions other than the detection device 65E are provided in the peripheral region 42E. Each of the positions is provided so as to surround the central region 42T.
  • the liquid recovery port 26 is connected to the second liquid recovery unit 28 via a recovery channel 27.
  • the second liquid recovery unit 28 has the same configuration as the liquid recovery unit 21 described above.
  • the second liquid recovery mechanism 29 that recovers the liquid LQ on the base member 41 includes a second liquid recovery unit 28, a recovery flow path 24, and a liquid recovery port 26.
  • the substrate table PT holding the substrate P and the upper surface 41A of the base member 41 are relatively moved. For example, if the liquid LQ is present on the upper surface 41 A of the base member 41 during exposure of the substrate P, the liquid LQ on the upper surface 41 A is detected by the detection device. Detected at 65E. When the control device CONT determines that the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 based on the detection result of the detection device 65E, the control device CONT controls the second liquid recovery mechanism 29 via the liquid recovery port 26. The liquid LQ on the upper surface 41A can be recovered.
  • the liquid recovery port 26 of the second liquid recovery mechanism 29 is provided in the peripheral region 42E outside the central region 42T having the air inlet 42A, the liquid LQ does not flow into the air inlet 42A.
  • the liquid LQ on the upper surface 41A can be recovered through the liquid recovery port 26 while relatively moving the substrate table PT (air bearing 42) and the base member 41. 17 and 18, the liquid LQ on the upper surface 41A of the base member 41 that does not stop the exposure operation on the substrate P even when the liquid LQ is present on the upper surface 41A of the base member 41 can be obtained. Since it can be collected, it is possible to prevent inconveniences such as a reduction in the operating rate of the exposure apparatus EX.
  • the exposure operation for the substrate P is stopped and the base member is moved while the substrate table PT (air bearing 42) and the base member 41 are moved relative to each other.
  • the liquid LQ on the upper surface 41 A of 41 may be recovered through the liquid recovery port 26.
  • the substrate table PT (air bearing 42) and the base member 41 are moved relative to each other while the upper surface 41A of the base member 41 is relatively wide and in a region. You can use the 26 to perform liquid recovery!
  • the liquid recovery operation without causing the liquid LQ to remain can be performed more smoothly.
  • a liquid repellent treatment for making the base member 41 liquid repellent a liquid repellent material such as polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) or other fluorine-based resin or acrylic resin is applied. Treatment.
  • the liquid repellent material may be provided over the entire upper surface 41A and side surface 41B of the base member 41, or may be selectively provided in a part of the area requiring liquid repellency. ,.
  • the exposure apparatus EX is configured to include one substrate table PT, but the present invention can also be applied to an exposure apparatus including two tables. This will be described with reference to FIG.
  • the exposure apparatus EX2 shown in FIG. 19 is provided at a position aligned with the substrate table PT1 that is movable while holding the substrate P, and the substrate table PT1, and performs various measurement processes when exposing the substrate P on the substrate table PT1. And a measurement table PT2 for carrying out the measurement. Measurement The table PT2 is a table that does not hold the substrate P. On the measurement table PT2, for example, a FIA (field 'image' alignment) type substrate as disclosed in JP-A-4-65603 is used. Measurement marks measured by the alignment system, and measurement marks measured by a VRA (visual “reticle” alignment) method as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-17 6468 are provided.
  • FIA field 'image' alignment
  • VRA visual “reticle” alignment
  • an uneven illuminance sensor as disclosed in JP-A-57-117238, an irradiation sensor (illuminance sensor as disclosed in JP-A-11-16816), and the like. ) Etc. are also installed.
  • various correction processes such as a lens calibration process
  • the substrate table PT1 and the measurement table PT2 can be two-dimensionally moved independently of each other on the base member 41 by a stage driving mechanism.
  • the position in the XY direction of the substrate table PT1 and the measurement table PT2 is measured by a laser interferometer.
  • the liquid immersion area AR2 is formed in the predetermined area AR3 immediately below the projection optical system PL, and the measurement process is performed using the measurement table PT2.
  • the projection optical system PL and the measurement table PT2 face each other, and the liquid LQ is filled between the projection optical system PL and the measurement table PT2 to form the liquid immersion area AR2.
  • the projection optical system PL and the substrate table PT1 face each other, and the liquid LQ is filled between the projection optical system PL and the substrate table PT1 (substrate P).
  • the immersion area AR2 is formed.
  • the liquid LQ immersion area AR2 is formed on both the substrate table PT1 and the measurement table PT2.
  • the liquid LQ immersion area AR2 is moved between the substrate table PT1 and the measurement table PT2.
  • the control device CONT uses the substrate table drive mechanism to measure the substrate table PT1 and the substrate table PT1 within the area including the predetermined area AR3 in the state where the substrate table PT1 and the measurement table PT2 are close to or in contact with each other. Move the table PT2 together and move the immersion area AR2 between the upper surface of the substrate table PT1 and the upper surface of the measurement table PT2.
  • the liquid immersion area AR2 can be moved between the substrate table PT1 and the measurement table PT2 while suppressing the outflow of liquid LQ from the gap (gap) between the substrate table PT1 and the measurement table PT2. it can.
  • the light projecting unit 61 of the detection device 60 irradiates the region corresponding to the predetermined region AR3 on the base member 41 with the detection light La.
  • the light projecting unit 61 is attached to a fixing member such as the main column 3, for example.
  • the light receiving unit 62 corresponding to the light projecting unit 61 is attached to a predetermined position such as the main column 3 facing the light projecting unit 61 with the base member 41 interposed therebetween.
  • the bearing surface 42S of the air bearing 42 provided on the substrate table PT1 and the bearing surface 42S of the air bearing 42 provided on the measurement table PT2 are respectively shown in FIG.
  • the detection device 65E described with reference to 18 is provided.
  • the control device CONT moves the measurement table PT2 and the base member 41 relative to each other, Whether or not the liquid LQ is present on the base member 41 can be detected by using the detection device 65E provided on the air bearing 42 of the measurement table PT2.
  • the operating rate of the exposure apparatus EX can be improved.
  • the present invention is a twin-stage type equipped with two substrate stages disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T2000-505958, and the like. It can also be applied to an exposure apparatus. Even in a twin-stage type exposure apparatus, the immersion area AR2 can be moved between two stages while the two stages are close to or in contact with each other. Further, as described above, the present invention can also be applied to an exposure apparatus provided with a substrate stage and a measurement stage as disclosed in JP-A-11-135400.
  • the liquid LQ that has flowed out from the substrate table PT is detected using the detection light La, but the liquid LQ can also be detected by other methods.
  • liquid LQ can be detected using an optical fiber. This will be described with reference to FIGS. 20 and 21.
  • FIG. FIG. 20 is a plan view of the substrate table PT in which the upward force is also seen, and FIG.
  • an optical fiber 90 for detecting liquid LQ is a so-called cladless fiber, and no clad portion is provided around a core portion that propagates light.
  • the core portion of the optical fiber 90 has a higher refractive index than the surrounding gas (air in the present embodiment) and a refractive index lower than that of the liquid (pure water in the present embodiment) LQ. Therefore, when the periphery of the optical fiber 90 is filled with air, the light is confined and propagated in the core portion having a higher refractive index than air. That is, the light incident from the incident end 91 of the optical fiber 90 is emitted from the emission end 92 without greatly reducing the amount of light.
  • the optical fiber 90 is provided along the peripheral edge of the upper surface of the X guide stage 44.
  • An incident end 91 of the optical fiber 90 is connected to a light projecting unit 93A that can enter light into the optical fiber 90.
  • the light projecting unit 93A has a predetermined light intensity with respect to the incident end 91 of the optical fiber 90. The light is emitted.
  • a light receiving portion 93B capable of receiving light that propagates through the optical fiber 90 and exits from the exit end 92 is connected to the exit end 92 of the optical fiber 90.
  • the control device CONT has an emission end for the incident end 91 of the optical fiber 90 based on the amount of light incident on the optical fiber 90 from the light projecting unit 93A and the amount of light received by the light receiving unit 93B.
  • the light attenuation rate of the unit 92 is obtained, and based on the obtained result, whether the liquid LQ has adhered to the optical fiber 90, that is, from the substrate table PT to the X guide stage 44. It is determined whether or not the liquid LQ has flowed out. When it is determined that the liquid LQ has leaked, the control device CONT takes appropriate measures such as stopping the liquid supply operation by the liquid supply mechanism 10.
  • the X guide stage 44 is provided with a stator 47A of an X linear motor 47.
  • the stator 47A has, for example, a coil unit and a housing portion surrounding the coil unit. Yes.
  • the surface of the X guide stage 44 (here, the surface of the housing portion of the stator 47A) has an inclined region 44S that is inclined so that the central force is also lowered toward the peripheral edge. ing.
  • the optical fiber 90 is disposed at the lowest position in the inclined region 44S. Therefore, the liquid LQ that has flowed out from the substrate table PT onto the X guide stage 44 moves to the lower portion of the inclined region 44S by the gravitational action. Therefore, the optical fiber 90 disposed under the inclined region 44S can reliably detect the liquid LQ that has flowed out.
  • a recovery pipe 93 may be provided.
  • a plurality of recovery holes 92 are provided at predetermined intervals on the wall of the recovery pipe 93.
  • the inside of the collection pipe 93 is maintained at a negative pressure, and the liquid LQ that has flowed out onto the X guide stage 44 flows into the collection pipe 93 through the collection hole 92 and is collected.
  • the surface of the X guide stage 44 (here, the surface of the housing portion of the stator 47A) is an inclined region 44S inclined so as to be lowered from the peripheral portion toward the center portion. , May be used.
  • the optical fiber 90 is disposed at the lowest position in the inclined region 44S ′. Therefore, the liquid LQ that has flowed out from the substrate table PT onto the X guide stage 44 moves to the lower part of the inclined region 44S ′ by the gravitational action. Therefore, the optical fiber 90 disposed below the inclined region 44S ′ can reliably detect the liquid LQ that has flowed out.
  • a recovery tube 93 having a hole 92 may be provided. It is also possible to adopt a detection method using an image sensor with the liquid LQ as the detection method. For example, an image sensor is arranged on the guided member 50 and the output of the image sensor is subjected to image processing. The liquid LQ remaining on the upper surface 41a of the base member 41 may be detected by displaying on the monitor.
  • the liquid LQ in the present embodiment is composed of pure water.
  • Pure water has the advantage that it can be easily obtained in large quantities at semiconductor manufacturing factories and the like, and has no adverse effect on the photoresist, optical elements (lenses), etc. on the substrate P.
  • pure water has no adverse effects on the environment and the content of impurities is extremely low, so it is expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. it can.
  • the exposure apparatus may have an ultrapure water maker.
  • the refractive index n of pure water (water) for exposure light EL with a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1. 44, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source for exposure light EL.
  • lZn that is, the wavelength is shortened to about 134 nm to obtain a high resolution.
  • the projection optical system PL can be used if it is sufficient to ensure the same depth of focus as in the air.
  • the numerical aperture can be increased further, and the resolution is improved in this respect as well.
  • the numerical aperture NA of the projection optical system may be 0.9 to 1.3. In this way, when the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large, it has been used as exposure light from the past! Because random polarization light, the imaging performance may be deteriorated due to the polarization effect. It is desirable to use polarized illumination. In that case, linearly polarized illumination is performed in line with the longitudinal direction of the line pattern of the mask 'reticle' line 'and' space pattern. From the mask (reticle) pattern, the S-polarized component (TE-polarized component), that is, It is preferable to emit a large amount of diffracted light having a polarization direction component along the longitudinal direction of the line pattern.
  • TE-polarized component From the mask (reticle) pattern, the S-polarized component (TE-polarized component), that is, It is preferable to emit a large amount of diffracted light having a polarization direction component along the longitudinal direction of the line pattern.
  • the space between the projection optical system PL and the resist coated on the surface of the substrate P is filled with liquid
  • the space between the projection optical system PL and the resist coated on the surface of the substrate P is filled with air (gas).
  • the numerical aperture NA of the projection optical system is 1.0. Even in such a case, high imaging performance can be obtained.
  • the phase shift mask is a line pattern as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-188169. It is more effective to combine the oblique incidence illumination method (especially the dipole illumination method) etc. according to the longitudinal direction of the turn.
  • the combination of the linear polarization illumination method and the dipole illumination method is used when the periodic direction of the line 'and' space pattern is limited to a predetermined direction V, or the hole pattern is formed along the predetermined direction. It is effective when there is a crowd. For example, when a halftone phase shift mask with a transmittance of 6% (a pattern with a noise pitch of about 45 nm) is illuminated using both the linear polarization illumination method and the dipole illumination method, the dipole is illuminated on the pupil plane of the illumination system.
  • the depth of focus (DOF) can be increased by about 150 nm.
  • a fine line-and-space pattern for example, a line-and-space of about 25 to 50 nm
  • the mask M acts as a polarizing plate due to the wave guide effect, and the P-polarized component reduces the contrast.
  • the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) is larger than the diffracted light of the (TM-polarized component), and the mask M force is also emitted.
  • the numerical aperture NA of the projection optical system PL is as large as 0.9 to 1.3.
  • high resolution performance can be obtained.
  • the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) is emitted by the mask M force more than the diffracted light of the P-polarized component (TM-polarized component), so the aperture of the projection optical system PL High resolution performance is obtained even when the number NA is as large as 0.9 to 1.3. It can be done.
  • a projection optical system can be obtained by using both the polarization illumination method that linearly polarizes in the tangential direction of the circle centered on the optical axis and the annular illumination method. High imaging performance can be obtained even when the numerical aperture NA is large.
  • a polarization illumination method and an annular illumination method in which a half-tone phase shift mask with a transmittance of 6% (a pattern with a noise pitch of about 63 nm) is linearly polarized in the tangential direction of a circle centered on the optical axis
  • the depth of focus (DOF) is 250 nm rather than using randomly polarized light.
  • progressive focus exposure methods disclosed in, for example, JP-A-4-277612 and JP-A-2001-345245, and multiple wavelengths (for example, two wavelengths) can be used. It is also effective to apply a multi-wavelength exposure method that uses exposure light to obtain the same effect as the progressive focus exposure method.
  • the optical element 2 is attached to the tip of the projection optical system PL, and the optical characteristics of the projection optical system PL, for example, aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) are adjusted by this lens. be able to.
  • the optical element attached to the tip of the projection optical system PL may be an optical plate used for adjusting the optical characteristics of the projection optical system PL. Alternatively, it may be a plane parallel plate that can transmit the exposure light EL.
  • the exposure apparatus to which the above-described immersion method is applied is configured to expose the substrate P by filling the optical path space on the emission side of the optical element 2 of the projection optical system PL with liquid (pure water). As disclosed in WO 2004Z019128 !, the optical path space on the incident side of the optical element 2 of the projection optical system PL is also liquid (pure water). ) May be satisfied.
  • the space between the projection optical system PL and the surface of the substrate P is filled with the liquid LQ.
  • a cover glass having parallel plane plate force is attached to the surface of the substrate P. It may be configured to fill liquid LQ in a wet state.
  • liquid LQ of the present embodiment may be a liquid other than force water that is water, for example,
  • the light source of exposure light EL is F laser
  • this F laser light does not transmit water
  • liquid LQ for example, perfluorinated polyether (PFPE) and F laser light can be transmitted.
  • PFPE perfluorinated polyether
  • F laser light can be transmitted.
  • the part that comes into contact with the liquid LQ may be a fluorine-based fluid such as fluorine-based oil.
  • the part that comes into contact with the liquid LQ for example, has a small polarity including fluorine!
  • the film is made lyophilic by forming a thin film with a molecular structure.
  • the liquid LQ is stable to the projection optical system PL that is transmissive to the exposure light EL and has a refractive index as high as possible, and to the photoresist applied to the surface of the substrate P (for example, Cedar). Oil) can also be used.
  • the surface treatment is performed according to the polarity of the liquid LQ used.
  • the substrate P in each of the above embodiments is not limited to a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or a mask used in an exposure apparatus.
  • Reticle masters synthetic quartz, silicon wafers are applied.
  • an exposure apparatus EX in addition to a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that performs mask exposure by moving the mask M and the substrate P in synchronization with each other, a mask is used.
  • the present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (steno) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while M and the substrate P are stationary, and the substrate P is sequentially moved stepwise.
  • a reduced image of the first pattern is projected in a state where the first pattern and the substrate P are substantially stationary (for example, a refraction type including a reflective element at a 1Z8 reduction magnification). It can also be applied to an exposure apparatus that uses a projection optical system) to perform batch exposure on the substrate P. This In this case, after that, with the second pattern and the substrate P almost stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus.
  • the stitch type exposure apparatus can also be applied to a step 'and' stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially overlapped and transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
  • a light-transmitting mask reticle
  • a predetermined light-shielding pattern or phase pattern 'dimming pattern
  • an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used. Good.
  • an exposure apparatus (lithography system) that forms a line 'and' space pattern on the wafer W by forming interference fringes on the wafer W is also used.
  • the invention can be applied.
  • an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate P is employed.
  • the present invention provides the entire surface of the substrate to be exposed.
  • the present invention is also applicable to an immersion exposure apparatus that is covered with a liquid.
  • the structure and exposure operation of an immersion exposure apparatus in which the entire surface of a substrate to be exposed is covered with a liquid are disclosed in, for example, JP-A-6-124873, JP-A-10-303114, US Pat. No. 5,825,043. It is described in.
  • the type of exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto a substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, It can be widely applied to an exposure device for manufacturing an imaging device (CCD) or a reticle or mask.
  • CCD imaging device
  • each stage PST, MST may be a type that moves along the guide or a guideless type that does not have a guide.
  • the drive mechanism of each stage PST and MST is such that each magnet PST and MST is made by an electromagnetic force with a magnet mute with two-dimensionally arranged magnets facing an armature unit with two-dimensionally arranged coils. You may use the plane motor which drives. In this case, either one of the magnet unit or armature unit is connected to the stage PST or MST, and the other of the magnet unit or armature unit is provided on the moving surface side of the stage PST or MST!
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment has various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application with predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling to keep. In order to ensure these various accuracies, before and after this assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, various electrical systems Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
  • Various subsystem powers The assembly process to the exposure equipment includes mechanical connections, electrical circuit wiring connections, and pneumatic circuit piping connections between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. It is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.
  • a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing the function and performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, Step 203 for manufacturing a substrate as a base material, substrate processing step 204 for exposing a mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus EX of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, and packaging process) 205 It is manufactured through inspection step 206 and the like.

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Abstract

　流出した液体による被害の拡大を防止し、露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光装置を提供する。露光装置（ＥＸ）は、移動可能なテーブル（ＰＴ）と、テーブル（ＰＴ）の移動を案内する上面（４１Ａ）を有するベース部材（４１）と、ベース部材（４１）の上面（４１Ａ）に液体（ＬＱ）が有るか否かを検出する検出装置（６０）とを備えている。

Description

明 細 書
露光装置及びデバイス製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置及びデバイス製造方法に関する ものである。
本願は、 2004年 7月 12日に出願された特願 2004— 205009号に対し優先権を 主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の 基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソ グラフイエ程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支 持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイス ノターンのより一層の高集積ィ匕に対応するために投影光学系の更なる高解像度化 が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影 光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長 は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の 露光波長は KrFエキシマレーザの 248nmである力 更に短波長の ArFエキシマレ 一ザの 193nmも実用化されつつある。
また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度 (DOF)も重要となる。解像度 R 、及び焦点深度 δはそれぞれ以下の式で表される。
R=k · λ /ΝΑ … (1)
δ = ±k - λ /ΝΑ2
2 … (2)
ここで、 λは露光波長、 ΝΑは投影光学系の開口数、 k
1、 kはプロセス係数である。
2
(1)式、（2)式より、解像度 Rを高めるために、露光波長えを短くして、開口数 NAを 大きくすると、焦点深度 δが狭くなることが分力る。
[0003] 焦点深度 δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させる ことが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで 、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特 許文献 1に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の 下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液 体中での露光光の波長が空気中の lZn (nは液体の屈折率で通常 1. 2〜1. 6程度 )になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約 n倍に拡大するとい うものである。
特許文献 1：国際公開第 99Z49504号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、液浸領域の液体や露光用の液体が流出し、その状態を放置しておくと、 露光装置の置かれている環境 (湿度等）が変動し、例えばステージの位置計測を行う ための干渉計の光路の環境変動が生じて計測精度が劣化する等の不都合が生じる 。また、流出した液体により、周辺機器等に故障や漏電等、鲭びの発生などといった 不都合が生じる可能性があり、露光精度及び計測精度の劣化を招くおそれがある。 また、流出した液体が拡大すると、露光装置を構成する各種機器等に影響を及ぼす 等、被害が拡大するおそれもある。
[0005] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、流出した液体による被害 の拡大を防止し、露光処理及び計測処理を良好に行うことができる露光装置、及び デバイス製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図 1〜図 24に対応付け した以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の 例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
[0007] 本発明の露光装置 (EX)は、液体 (LQ)を介して基板 (P)を露光する露光装置に おいて、移動可能なテーブル（PT、 ΡΤ1、 ΡΤ2)と、テーブル（ΡΤ、 ΡΤ1、 ΡΤ2)の移 動を案内する上面 (41A)を有するベース部材 (41 )と、ベース部材 (41 )の上面 (41 Α)に液体 (LQ)が有るか否かを検出する検出装置 (60)とを備えたことを特徴とする [0008] 本発明によれば、テーブルの移動を案内するベース部材の上面に液体が有る力否 かを検出する検出装置を設けたので、検出装置が液体を検出した場合には、その液 体を除去する等の適切な処置を迅速に講ずることができる。したがって、流出した液 体による被害の拡大を防止し、露光処理及び計測処理を良好に行うことができる。
[0009] また本発明の露光装置 (EX)は、液体 (LQ)を介して基板 (P)を露光する露光装置 において、液体 (LQ)を検出可能な検出装置 (60)と、検出装置 (60)を支持して移 動可能な可動部材 (44、 50、 PT等)とを備えたことを特徴とする。
[0010] 本発明によれば、液体を検出可能な検出装置を可動部材に支持して移動すること で、検出対象領域の比較的広い領域について液体が有るか否かを検出することがで きる。したがって、流出した液体による被害の拡大を防止し、露光処理及び計測処理 を良好に行うことができる。
[0011] 本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置 (EX)を用いることを特徴とす る。
本発明によれば、露光処理及び計測処理を良好に行うことができるので、所望の性 能を有するデバイスを製造することができる。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、流出した液体による被害の拡大を防止できるので、露光処理及 び計測処理を良好に行うことができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
[図 2]基板テーブルを示す概略構成図である。
[図 3]基板テーブルを上方力 見た平面図である。
[図 4]検出装置が液体を検出している様子を説明するための模式図である。
[図 5]検出光とベース部材表面との位置関係を示す模式図である。
[図 6]検出光の照射位置の一例を説明するための図である。
[図 7]基板テーブルが露光位置とロード'アンロード位置との間を移動する様子を説 明するための図である。 [図 8]検出装置が液体を検出している様子の別の形態を示す図である。
[図 9]検出装置の設置位置の変形例を示す図である。
[図 10]検出装置の設置位置の変形例を示す図である。
[図 11]検出装置の設置位置の変形例を示す図である。
[図 12]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 13]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 14]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 15]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 16]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 17]ベース部材上の液体を回収する液体回収機構を説明するための図である。
[図 18]気体軸受に設けられた液体回収口及び検出装置の位置関係を示す図である
[図 19]第 1テーブル及び第 2テーブルを備えた露光装置の一例を示す図である。
[図 20]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 21]図 20の A— A線断面矢視図である。
[図 22]液体回収機構の別の実施形態を示す斜視図である。
[図 23]検出装置の別の実施形態を示す図である。
[図 24]半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
符号の説明
1…液浸機構、 2…光学素子、 10· ··液体供給機構、 20· ··液体回収機構、 26· ··液体 回収口、 29· ··第 2液体回収機構、 41…ベース部材、 41A…上面、 41B…側面、 42 …エアべァリング、 42Α· ··吸気口、 42Β· ··吹出口、 42Ε· ··周縁領域、 42S…軸受面 、 42T…中央領域、 46· ··レーザ干渉計、 50…被ガイド部材、 50A…第 1ガイド部材 、 50Β· ··第 2ガイド部材、 60…検出装置、 61· ··投光部、 62· ··受光部、 65A〜65E …検出装置、 70…ノズル部材、 CONT…制御装置、 EX…露光装置、 FD…床面、 L a…検出光、 LQ…液体、 P…基板、 PST…基板ステージ、 PSTD…基板テーブル駆 動機構、 PT…基板テーブル、 PT1…基板テーブル、 ΡΤ2· ··計測テーブル、 ΡΤΑ· ·· 基板テーブル下面、 PTE- ··基板テーブルエッジ部 発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図 1は本発明に 係る露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
[0016] 図 1にお!/、て、露光装置 EXは、マスク Mを支持して移動可能なマスクテーブル MT と、基板 Pを支持して移動可能な基板テーブル PTと、マスクテーブル MTに支持され ているマスク Mを露光光 ELで照明する照明光学系 ILと、露光光 ELで照明されたマ スク Mのパターン像を基板テーブル PTに支持されている基板 Pに投影露光する投 影光学系 PLと、露光装置 EX全体の動作を統括制御する制御装置 CONTとを備え ている。制御装置 CONTには、露光処理に関して異常が生じたときに警報を発する 警報装置 Kが接続されている。
[0017] また露光装置 EXは、投影光学系 PL等を支持するメインコラム 3を備えて 、る。メイ ンコラム 3は、床面 FDに水平に載置された定盤 4上に設けられている。メインコラム 3 には、内側に向けて突出する上側段部 3A及び下側段部 3Bが形成されている。
[0018] 本実施形態の露光装置 EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとと もに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、 基板 P上に液体 LQの液浸領域 AR2を形成可能な液浸機構 1を備えて 、る。液浸機 構 1は、基板 P上に液体 LQを供給する液体供給機構 10と、基板 P上の液体 LQを回 収する液体回収機構 20とを備えている。露光装置 EXは、少なくともマスク Mのパタ 一ン像を基板 P上に転写している間、液体供給機構 10から供給した液体 LQにより投 影光学系 PLの投影領域 AR1を含む基板 P上の一部に、投影領域 AR1よりも大きく 且つ基板 Pよりも小さい液浸領域 AR2を局所的に形成する。具体的には、露光装置 EXは、投影光学系 PLの像面側先端部の光学素子 2と基板 Pの表面との間に液体 L Qを満たして液浸領域 AR2を形成し、この投影光学系 PLと基板 Pとの間の液体 LQ 及び投影光学系 PLを介してマスク Mのパターン像を基板 P上に投影することによつ てこの基板 Pを露光する。
[0019] また、投影光学系 PLの像面近傍、具体的には投影光学系 PLの像面側端部の光 学素子 2の近傍には、液浸機構 1の一部を構成するノズル部材 70が配置されて 、る 。ノズル部材 70は、基板 P (基板テーブル PT)の上方において投影光学系 PLの先 端部の周りを囲むように設けられた環状部材である。
[0020] また、後に詳述するように、露光装置 EXは、基板テーブル PTの移動を案内する上 面 41 Aを有するベース部材 41を有しており、そのベース部材 41の上面 41 Aに液体 LQが有る力否かを検出する検出装置 60を備えて 、る。
[0021] 本実施形態では、露光装置 EXとしてマスク Mと基板 Pとを走査方向における互 、 に異なる向き (逆方向）に同期移動しつつマスク Mに形成されたパターンを基板 Pに 露光する走査型露光装置 (所謂スキャニングステツパ）を使用する場合を例にして説 明する。以下の説明において、投影光学系 PLの光軸 AXと一致する方向を Z軸方向 、 Z軸方向に垂直な平面内でマスク Mと基板 Pとの同期移動方向（走査方向）を X軸 方向、 Z軸方向及び X軸方向に垂直な方向（非走査方向）を Y軸方向とする。また、 X 軸、 Y軸、及び Z軸まわりの回転 (傾斜)方向をそれぞれ、 Θ Χ、 0丫、及び0∑方向と する。なお、ここでいう「基板」は半導体ウェハ上に感光性材料であるフォトレジストを 塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成さ れたレチクルを含む。
[0022] 照明光学系 ILは、メインコラム 3の上部に固定された支持コラム 5により支持されて いる。照明光学系 ILは、マスクテーブル ΜΤに支持されているマスク Μを露光光 EL で照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一 化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光 ELを 集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光 ELによるマスク Μ上の照明 領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスク Μ上の所定の照明 領域は照明光学系 ILにより均一な照度分布の露光光 ELで照明される。照明光学系 ILから射出される露光光 ELとしては、例えば水銀ランプ力も射出される輝線 (g線、 h 線、 i線)及び KrFエキシマレーザ光（波長 248nm)等の遠紫外光（DUV光）や、 Ar Fエキシマレーザ光（波長 193nm)及び Fレーザ光（波長 157nm)等の真空紫外光
2
(VUV光)等が用いられる。本実施形態にぉ 、ては ArFエキシマレーザ光が用いら れる。
[0023] 本実施形態において、液体 LQには純水が用いられる。純水は ArFエキシマレー ザ光のみならず、例えば水銀ランプ力 射出される輝線 (g線、 h線、 i線)及び KrFェ キシマレーザ光 (波長 248nm)等の遠紫外光 (DUV光)も透過可能である。
[0024] マスクテーブル MTは、マスク Mを保持して移動可能に設けられて!/、る。メインコラ ム 3の上側段部 3Aには防振ユニット 6を介してベース部材 31が支持されている。マス クテーブル MTの下面には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング） 32が 複数設けられている。マスクテーブル MTはエアベアリング 32によりベース部材 31の 上面 (ガイド面） 31Aに対して非接触支持されており、リニアモータ等を含むマスクテ 一ブル駆動機構により、投影光学系 PLの光軸 AXに垂直な平面内、すなわち XY平 面内で 2次元移動可能及び θ Z方向に微小回転可能である。これらマスクテーブル MT及びマスクテーブル駆動機構等によって、マスク Mを支持して移動するマスクス テージ MSTの少なくとも一部が構成されている。
[0025] マスクテーブル MTには移動鏡 35が設けられている。また、移動鏡 35に対向する 位置にはレーザ干渉計 36が設けられて!/、る。マスク Mを支持したマスクテーブル MT の 2次元方向の位置、及び θ Z方向の回転角（場合によっては Θ X、 θ Y方向の回転 角も含む）はレーザ干渉計 36によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置 C ONTに出力される。制御装置 CONTは、レーザ干渉計 36の計測結果に基づいて マスクテーブル駆動機構を駆動することでマスクテーブル MTに支持されているマス ク Mの位置を制御する。
[0026] 投影光学系 PLは、マスク Mのパターンを所定の投影倍率 βで基板 Ρに投影するも のであって、基板 Ρ側の先端部に設けられた光学素子 (レンズ) 2を含む複数の光学 素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒 ΡΚで支持されている。投影光学系 Ρ Lの先端部の光学素子 2は鏡筒 ΡΚより露出しており、液浸領域 AR2の液体 LQに接 触するようになっている。また、光学素子 2のうち液浸領域 AR2の液体 LQと接触する 液体接触面（下面） 2Αは、液体 LQに対して親液性となっている。
[0027] 本実施形態において、投影光学系 PLは、投影倍率 βが例えば 1Ζ4、 1/5,ある いは 1Z8の縮小系である。なお、投影光学系 PLは等倍系及び拡大系のいずれでも よい。また投影光学系 PLは、反射素子を含まない屈折系、屈折素子を含まない反射 系、屈折素子と反射素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。投影光学系 PLの鏡筒 PKを支持した鏡筒定盤 8は、防振ユニット 7を介してメインコラム 3の下側 段部 3Bに支持されている。
[0028] 基板テーブル PTは、基板ホルダ PHを介して基板 Pを保持して移動可能に設けら れている。基板テーブル PT上には凹部 53が設けられており、基板ホルダ PHは凹部 53に配置されている。また、基板テーブル PTの上面 43は平坦面となっており、その 上面 43と基板ホルダ PHに保持された基板 Pの表面とはほぼ面一となつている。
[0029] 基板テーブル PTの下面には複数の非接触ベアリングである気体軸受（エアべァリ ング) 42が設けられている。定盤 4上には、防振ユニット 9を介してベース部材 41が支 持されている。エアベアリング 42は、ベース部材 41の上面（ガイド面） 41Aに対向す る軸受面 42Sを有している。エアベアリング 42は、軸受面 42Sに設けられ、ベース部 材 41の上面 41 Aに対して気体 (エア）を吹き出す吹出口 42Bと、軸受面 42Sに設け られ、軸受面 42Sとガイド面 41Aとの間の気体を吸引する吸気口 42Aとを備えている 。エアベアリング 42は、吹出口 42Bからの気体の吹き出しによる反発力と吸気口 42 Aによる吸引力との釣り合ヽにより、基板テーブル PTの下面 PTA (軸受面 42S)とガ イド面 41Aとの間に一定の隙間を保持し、ベース部材 41の上面 41Aに対して基板 テーブル PTを非接触支持する。基板テーブル PTは、エアベアリング 42によってベ 一ス部材 41の上面 41 Aに対して非接触支持された状態で、後述するリニアモータ 4 7、 48、 Xガイドステージ 44、及び被ガイド部材 50等を含む基板テーブル駆動機構 P STDにより、ベース部材 41の上面 41Aに案内されつつ、投影光学系 PLの光軸 AX に垂直な平面内、すなわち XY平面内で 2次元移動可能及び θ Z方向に微小回転可 能である。また、基板テーブル PT上の基板ホルダ PHは、不図示のホルダ駆動機構 により、 Z軸方向、 Θ X方向、及び Θ Y方向に移動可能に設けられている。これら基板 テーブル PT及び基板テーブル駆動機構 PSTD等によって、基板 Pを支持して移動 する基板ステージ PSTが構成されて 、る。ホルダ駆動機構及び基板テーブル駆動 機構 PSTDは制御装置 CONTにより制御される。
[0030] また、露光装置 EXは、基板テーブル PTに支持されて ヽる基板 Pの表面の位置を 検出する不図示のフォーカス ·レべリング検出系を備えて 、る。フォーカス ·レべリング 検出系は、基板 P表面の Z軸方向の位置情報、及び基板 Pの Θ X及び Θ Y方向の傾 斜情報を検出する。なお、フォーカス'レべリング検出系の構成としては、例えば特開 平 8— 37149号公報に開示されて 、るものを用いることができる。フォーカス ·レベリ ング検出系の検出結果は制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、フォ 一カス'レべリング検出系の検出結果に基づいて、ホルダ駆動機構を駆動し、基板ホ ルダ PHに保持されて ヽる基板 Pの表面のフォーカス位置 (Z位置)及び傾斜角を制 御して基板 Pの表面を投影光学系 PLの像面に合わせ込む。
[0031] 基板テーブル PTには移動鏡 45が設けられている。また、移動鏡 45に対向する位 置にはレーザ干渉計 46が設けられて 、る。基板 Pを支持した基板テーブル PTの 2次 元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計 46によりリアルタイムで計測され、計測 結果は制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTはレーザ干渉計 46の計測 結果に基づいて基板テーブル駆動機構 PSTDを駆動することで基板テーブル PTに 支持されて ヽる基板 Pの X軸方向及び Y軸方向における位置決めを行う。
[0032] 基板テーブル PTは、 Xガイドステージ 44により X軸方向に移動自在に支持されて いる。基板テーブル PTは、 Xガイドステージ 44に案内されつつ Xリニアモータ 47によ り X軸方向に所定ストロークで移動可能である。 Xリニアモータ 47は、 Xガイドステー ジ 44に X軸方向に延びるように設けられた固定子 47Aと、この固定子 47Aに対応し て設けられ基板テーブル PTに固定された可動子 47Bとを備えている。そして、可動 子 47Bが固定子 47Aに対して駆動することで、基板テーブル PTが Xガイドステージ 44に非接触支持された状態で X軸方向に移動する。
[0033] Xガイドステージ 44の長手方向両端には、この Xガイドステージ 44を基板テーブル PTとともに Y軸方向に移動可能な一対の Yリニアモータ 48、 48が設けられている。 Y リニアモータ 48のそれぞれは、 Xガイドステージ 44の長手方向両端に設けられた可 動子 48Bと、この可動子 48Bに対応して設けられた固定子 48Aとを備えている。そし て、可動子 48Bが固定子 48Aに対して駆動することで Xガイドステージ 44が基板テ 一ブル PTとともに Y軸方向に移動する。また、 Yリニアモータ 48、 48のそれぞれの駆 動を調整することで Xガイドステージ 44及び基板テーブル PTは θ Z方向にも回転移 動可能となっている。
[0034] ベース部材 41の X軸方向両側のそれぞれには、 L字状に形成され、 Xガイドステー ジ 44の Y軸方向への移動を案内するガイド部 49が設けられている。ガイド部 49は定 盤 4上に支持されている。本実施形態において、ガイド部 49の平坦部 49B上に、 Yリ ユアモータ 48の固定子 48Aが設けられている。一方、 Xガイドステージ 44の下面の 長手方向両端部のそれぞれには凹形状の被ガイド部材 50 (50A、 50B)が設けられ ている。ガイド部 49は被ガイド部材 50と係合し、ガイド部 49の上面 (ガイド面) 49Aと 被ガイド部材 50の内面とが対向するように設けられている。ガイド部 49のガイド面 49 Aには非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング） 51が設けられており、 Xガ イドステージ 44はガイド面 49Aに対して非接触支持されて 、る。被ガイド部材 50は、 Xガイドステージ 44の移動に伴って移動する。
[0035] また、 Yリニアモータ 48の固定子 48Aとガイド部 49の平坦部 49Bとの間には非接 触ベアリングである気体軸受（エアベアリング） 52が介在しており、固定子 48Aはエア ベアリング 52によりガイド部 49の平坦部 49Bに対して非接触支持される。このため、 運動量保存の法則により Xガイドステージ 44及び基板テーブル PTの +Y方向（—Y 方向）の移動に応じて固定子 48Aが— Y方向（+Y方向）に移動する。この固定子 4 8 Aの移動により Xガイドステージ 44及び基板テーブル PTの移動に伴う反力が相殺 されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。すなわち、固定子 48Aは所謂カウ ンタマスとしての機會を有して!/ヽる。
[0036] 液体供給機構 10は、液体 LQを投影光学系 PLの像面側の空間に供給するための ものであって、液体 LQを送出可能な液体供給部 11と、液体供給部 11にその一端部 を接続する供給管 13とを備えて ヽる。供給管 13の他端部はノズル部材 70に接続さ れている。液体供給部 11は、液体 LQを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えて いる。なお、タンクおよび加圧ポンプなどは、露光装置 EXが備えていなくてもよぐそ れらの少なくとも一部を、露光装置 EXが設置される工場などの設備で代用してもよい
[0037] 供給管 13の途中には、供給管 13の流路を開閉するバルブ 15が設けられている。
バルブ 15の開閉動作は制御装置 CONTにより制御されるようになっている。なお、 本実施形態におけるバルブ 15は、例えば停電等により露光装置 EX (制御装置 CO NT)の駆動源 (電源)が停止した場合に供給管 13の流路を機械的に閉塞する所謂 ノーマルクローズ方式となって ヽる。 [0038] 液体回収機構 20は、投影光学系 PLの像面側の空間から液体 LQを回収するため のものであって、液体 LQを回収可能な液体回収部 21と、液体回収部 21にその一端 部を接続する回収管 23とを備えている。回収管 23の他端部はノズル部材 70に接続 されている。液体回収部 21は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収され た液体 LQと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体 LQを収容するタンク 等を備えている。なお、真空系、気液分離器、およびタンクなどは、露光装置 EXが備 えていなくてもよぐそれらの少なくとも一部を、露光装置 EXが設置される工場などの 設備で代用してもよい。
[0039] 投影光学系 PLを構成する複数の光学素子のうち、液体 LQに接する光学素子 2の 近傍にはノズル部材 70が配置されている。ノズル部材 70は、基板 P (基板テーブル P T)の上方において、光学素子 2の側面を囲むように設けられた環状部材である。ノズ ル部材 70と光学素子 2との間には隙間が設けられており、ノズル部材 70は光学素子 2に対して振動的に分離されるように所定の支持機構で支持されて ヽる。ノズル部材 70の下面 70Aは、基板 P (基板テーブル PT)の上方に設けられ、基板 Pの表面（基 板テーブル PTの上面 43)と対向する。また、ノズル部材 70の下面 70A、及び光学素 子 2の下面 2Aのそれぞれはほぼ平坦面であり、ノズル部材 70の下面 70Aと光学素 子 2の下面 2Aとはほぼ面一となつている。これにより、所望の範囲内に液浸領域 AR 2を良好に形成することができる。
[0040] ノズル部材 70の下面 70Aには、基板 P上に液体 LQを供給する液体供給口 12が 設けられている。液体供給口 12はノズル部材 70の下面 70Aに複数設けられている。 また、ノズル部材 70の内部には、供給管 13の他端部と液体供給口 12とを接続する 内部流路が形成されている。
[0041] 更に、ノズル部材 70の下面 70Aには、基板 P上の液体 LQを回収する液体回収口 22が設けられている。本実施形態において、液体回収口 22は、ノズル部材 70の下 面 70Aにおいて、液体供給口 12を囲むように、光学素子 2の光軸 AXに対して外側 に設けられている。また、ノズル部材 70の内部には、回収管 23の他端部と液体回収 口 22とを接続する内部流路が形成されて!ヽる。
[0042] 液体供給部 11及び液体回収部 21の動作は制御装置 CONTにより制御される。基 板 P上に液体 LQの液浸領域 AR2を形成する際、制御装置 CONTは、液体供給部 1 1より液体 LQを送出し、供給管 13、及びノズル部材 70の内部流路を介して、基板 P の上方に設けられている液体供給口 12より基板 P上に液体 LQを供給する。また、基 板 P上の液体 LQは、液体回収口 22より回収され、ノズル部材 70の回収流路、及び 回収管 23を介して液体回収部 21に回収される。なお液浸機構 1の構成は、上述の ものに限られず、例えば、欧州特許公開第 1420298号公報、国際公開第 2004Z0 55803号公報、国際公開第 2004Z057589号公報、国際公開第 2004,057590 号公報に記載されて 、るものも用いることができる。
[0043] 次に、図 2及び図 3を参照しながら検出装置 60について説明する。図 2は基板ステ ージ PSTを示す斜視図、図 3は基板ステージ PSTの平面図である。
[0044] 検出装置 60は、基板テーブル PTの移動を案内するベース部材 41の上面 41Aに 液体 LQが有る力否かを検出するものである。検出装置 60は、検出光 Laを射出する 投光部 61と、検出光 Laに対して所定位置に配置された受光部 62とを備えている。 本実施形態において、投光部 61は、互いに対向する 2つの第 1、第 2被ガイド部材 5 OA、 50Bのうち、ベース部材 41に対して—X側に設けられた第 1被ガイド部材 50A に取り付けられ、受光部 62は、 +X側に設けられた第 2被ガイド部材 50Bに取り付け られている。これら第 1、第 2被ガイド部材 50A、 50Bのそれぞれに取り付けられた投 光部 61と受光部 62とは、ベース部材 41を挟んで対向するように設けられている。
[0045] 上述したように、被ガイド部材 50は、基板テーブル PTを駆動する基板テーブル駆 動機構 PSTDの一部を構成する Xガイドステージ 44に取り付けられており、本実施形 態の検出装置 60 (投光部 61及び受光部 62)は、基板テーブル PTを移動するため の基板テーブル駆動機構 PSTDに設けられた構成となって 、る。被ガイド部材 50は 、 Yリニアモータ 48の駆動により、 Xガイドステージ 44とともにベース部材 41に対して 移動する可動部材となっている。したがって、検出装置 60 (投光部 61及び受光部 62 )は、ベース部材 41に対して移動可能な可動部材 (被ガイド部材 50)に取り付けられ た構成となっている。
[0046] 図 3に示すように、投光部 61は、 Y軸方向に複数 (本実施形態では 2つ）並んで第 1 被ガイド部材 50Aに設けられ、受光部 62は、投光部 61に対応するように、 Y軸方向 に複数（2つ）並んで第 2被ガイド部材 50Bに設けられている。そして、 Yリニアモータ 48の駆動により、投光部 61を支持する第 1被ガイド部材 50Aと、受光部 62を支持す る第 2被ガイド部材 50Bとが同期移動するようになって!/、る。
[0047] 図 4は検出装置 60とベース部材 41との位置関係を示す模式的に示す側面図であ る。図 4に示すように、検出装置 60の投光部 61から射出された検出光 Laは、ベース 部材 41の上面 41Aに対して略平行に照射される。そして、検出装置 60は、受光部 6 2の受光結果に基づいて、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有るか否かを検 出する。
[0048] 投光部 61と受光部 62とは対向しており、投光部 61から射出された検出光 Laは受 光部 62に到達し、その受光部 62に所定の光量 (光強度)で受光されるようになって いる。このとき、例えば図 4に示すように、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQの液 滴 (水滴）が存在している場合において、検出光 Laが液体 LQに照射されると、その 検出光 Laは液体 LQによって屈折又は散乱、あるいは吸収される。したがって、検出 光 Laの光路上に液体 LQが有る場合、受光部 62で受光される光量 (光強度）が低下 する、あるいは検出光 Laが受光部 62に到達しなくなる。そこで、検出装置 60は、受 光部 62の受光結果 (受光量）に基づいて、検出光 Laの光路上に液体 LQが有る力否 かを検出することができる。そして、検出光 Laの光路上に液体 Laが有るか否かを検 出することで、検出装置 60は、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有るか否かを 検出することができる。
[0049] 本実施形態にぉ 、ては、検出装置 60は、液体 LQを光学的に（非接触方式で)検 出する構成であるため、例えばベース部材 41近傍や基板テーブル駆動機構 PSTD 近傍に配線や各種機器などを配置する必要がない。そのため、基板テーブル PTや 基板テーブル駆動機構 PSTDの移動に及ぼす影響を少なくすることができる。
[0050] 検出光 Laとしては可視光などを使用することもできるが、所定波長 (所定波長帯域 )の赤外光を用いることが好ましい。具体的には、検出光 Laとして、波長が例えば約 1200nm、約 1450nm、約 1940nm、及び約 2950nmの赤外光を用いることが好ま しい。水 (液体) LQには、上記波長の光 (赤外光）を吸収する性質があるため、上記 波長を有する検出光 (赤外光) Laを液体 LQに照射したとき、その検出光 Laの光エネ ルギ一が水 (液体) LQに吸収され、受光部 62に受光される光量が大きく低下する。 したがって、検出光 Laが液体 LQに照射されたときの受光部 62での受光量と、検出 光 Laが液体 LQに照射されないときの受光部 62での受光量との差が大きくなるため 、検出装置 60は、液体 LQが有る力否かをより高感度に検出することができる。なお 検出光 Laとして上記波長を有する赤外光を用いる場合、例えば約 1940nmの波長 を有する赤外光（2 μ m帯レーザ光）と、約 2950nmの波長を有する赤外光（3 μ m帯 レーザ光）とを組み合わせた 2波長レーザ光を照射するようにしてもよい。あるいは、 互いに異なる波長（波長帯域)を有する 3つ以上の複数のレーザ光を組み合わせた 検出光を照射するようにしてもょ 、。
[0051] ところで、上述した実施形態においては、検出光 Laは、ベース部材 41の上面 41A とほぼ平行に照射される構成であり、その検出光 Laの光路上に液体 Laが有る力否 かを検出することによって、ベース部材 41上に液体 LQが有る力否かを検出する構 成である。つまり、ベース部材 41上に液体 LQがある場合、検出光 Laを液体 LQに確 実に照射する必要がある。そのため、検出装置 60は、ベース部材 41上に存在する 液体 LQに検出光 Laを確実に照射するために、検出光 Laがベース部材 41表面より 所定距離以内の離れた領域の内側を通過するようにしている。具体的には、検出光 Laは、ベース部材 41の上面 41 Aより 5. 5mm以内の離れた領域を通過するように設 定されている。このことについて図 5を参照しながら説明する。
[0052] 図 5において、ベース部材 41の上面 41Aには液体 LQが液滴（水滴）の状態で配 置されている。このとき、
cos 0 = l - ( p X g X h2) / (2 XT) … 八）の関係が成り立つ。ここで、 0：物体表面に対する液体 LQの接触角、
P：液体の密度、
h:液体（液滴）の高さ、
T:表面張力係数、
g :重力加速度、である。本実施形態において液体 LQは水であるため、 p = 998〔 kg/m3]、 T= 73 X 10"3 [N/m]である。上記（1A)式を変形すると、
h = [ (2 XT) X (l -cos 0 ) / ( p X g) ] 1/2 …（2A)となる。 0 = 180。 (cos θ =— 1)とすると、 h= 5. 46 X 10_d〔m〕、すなわち約 5. 5mmとなる。実際には、接 触角 Θは 180° よりも小さい値であるため、高さ hの値も 5. 5mm以下となる。したが つて、ベース部材 41の上面 41Aとその上面 41Aにほぼ平行に照射される検出光 La との距離 Dが 5. 5mm以下となるように設定することにより、ベース部材 41の上面 41 Aに存在する液体 LQに検出光 Laを確実に照射することができる。
[0053] 次に、上述した露光装置 EXを用いて基板 Pを露光する方法について説明する。
制御装置 CONTは、基板テーブル PTにロードされた基板 Pを露光するために、液 浸機構 1を駆動し、基板 P上に液体 LQの液浸領域 AR2を形成する。そして、制御装 置 CONTは、照明光学系 ILを使ってマスク Mを露光光 ELで照明し、マスク Mのパタ 一ン像を投影光学系 PL及び液体 LQを介して基板 Pに投影する。上述したように、本 実施形態における露光装置 EXは、マスク Mと基板 Pとを同期移動しつつマスク Mに 形成されたパターンを基板 Pに走査露光するものである。図 2や図 3に示すように、基 板 P上にはマトリクス状に複数のショット領域 SHが設定されており、 1つのショット領域 SHへの露光終了後に、基板 Pのステッピング移動によって次のショット領域 SHが走 查開始位置に移動し、以下、ステップ ·アンド'スキャン方式で基板 Pを移動しながら 各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。制御装置 CONTは、基板 P を支持した基板テーブル PTを移動するために、基板テーブル駆動機構 PSTDを構 成する Xリニアモータ 47や Yリニアモータ 48を駆動する。そして、 Yリニアモータ 48の 駆動に伴って、検出装置 60を支持している被ガイド部材 50 (50A、 50B)も、ベース 部材 41に対して移動する。ここで、検出装置 60の投光部 61からは、基板 Pの露光中 及び露光前後において、検出光 Laが常時射出されている。
[0054] 図 6の模式図に示すように、基板テーブル PT (基板 P)上より液体 LQが流出し、そ の流出した液体 LQがベース部材 41の上面 41 A上に残留する可能性がある。制御 装置 CONTは、検出装置 60の投光部 61より検出光 Laを常時射出しているので、ベ 一ス部材 41の上面 41 Aに液体 LQが有るか否かを検出することができる。ここで、投 光部 61及び受光部 62は 2つずつ Y軸方向に並んで配置されており、図 6や図 3に示 すように、それら投光部 61から射出される検出光 Laは、基板テーブル PTのエッジ部 PTE近傍に照射されるようになっている。基板テーブル PT上カゝら流出する液体 LQ は、基板テーブル PTのエッジ部 PTEよりベース部材 41上に流出するため、基板テ 一ブル PTのエッジ部 PTE近傍に検出光 Laが照射されるようにしておくことで、基板 テーブル PT上より流出する液体 LQを迅速且つ良好に検出することができる。また、 基板 Pを露光するときのステップ 'アンド'スキャン移動にお ヽては、その移動ストロー クは小さい場合がある力 そのような場合、基板テーブル PTのエッジ部 PTEより離れ たところに検出光 Laが照射される構成では、液体 LQがベース部材 41上に流出して から、その液体 LQが検出光 Laによって検出されるまでに時間が力かる可能性があり 、被害が拡大するおそれがある。しかしながら、基板テーブル PTのエッジ部 PTE近 傍など、液体 LQが流出しやすい位置に応じて検出光 Laの光路を設定することで、 流出する液体 LQを迅速且つ良好に検出することができる。
[0055] また、露光中においては、検出装置 60 (投光部 61及び受光部 62)を支持する被ガ イド部材 50は、ベース部材 41に対して相対的に移動しており、投光部 61を支持する 第 1被ガイド部材 50Aと、受光部 62を支持する第 2被ガイド部材 50Bとは同期移動し ている。制御装置 CONTは、投光部 61を支持する第 1被ガイド部材 50Aと、受光部 62を支持する第 2被ガイド部材 50Bとを同期移動しつつ、第 1被ガイド部材 50Aに支 持されている投光部 61より検出光 Laを照射し、ベース部材 41の上面 41Aに液体 L Qが有る力否かを検出する。このように、制御装置 CONTは、検出装置 60をベース 部材 41に対して移動することで、検出光 Laとベース部材 41とを相対的に移動しつ つ、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有るか否かを検出するので、その検出装 置 60を使って、ベース部材 41の上面 41Aの比較的広い領域において、液体 LQが 有る力否かを検出することができる。
[0056] また、液体 LQがベース部材 41の上面 41Aに有る状態において、検出光 Laとべ一 ス部材 41とを相対的に移動しながら、検出光 Laを照射することにより、ベース部材 4 1上における液体 LQの位置を求めることができる。つまり、被ガイド部材 50と基板テ 一ブル PTとは、 Y軸方向に関してほぼ一緒に移動するので、レーザ干渉計 46を使 つて基板テーブル PTの位置を計測することで、検出装置 60を設けられた被ガイド部 材 50の位置を計測することができる。そこで、被ガイド部材 50の位置 (つまり検出装 置 60の位置）をレーザ干渉計 46を使ってモニタしつつ、被ガイド部材 50を移動しな 力 検出光 Laを照射することで、制御装置 CONTは、レーザ干渉計 46の位置計測 結果と、検出装置 60の受光部 62の受光結果とに基づいて、レーザ干渉計 46で規定 される座標系における液体 LQの位置を求めることができる。
[0057] そして、検出装置 60が液体 LQを検出したときには、制御装置 CONTは、検出装 置 60の検出結果に基づいて、基板テーブル PT上より液体 LQが流出するなどの異 常が生じたと判断する。異常が生じたと判断した場合、制御装置 CONTは、例えば 液体供給機構 10による単位時間当たりの液体供給量を低減したり、ある!/ヽは液体供 給機構 10による液体 LQの供給を停止する。液体供給機構 10による液体 LQの供給 を停止するときは、液体供給部 11の駆動を停止してもよいし、ノ レブ 15を使って供 給管 13の流路を閉じるようにしてもよい。あるいは、制御装置 CONTは、検出装置 6 0の検出結果に基づいて、液体回収機構 20による単位時間当たりの液体回収量を 増やす。あるいは、制御装置 CONTは、検出装置 60の検出結果に基づいて、基板 Pに対する露光動作や基板ステージ PSTの移動を停止する。このように、ベース部材 41上に液体 LQが有る力否かを検出装置 60を使って検出し、その検出結果に基づ いて露光動作や液体供給 ·回収動作等を制御することにより、ベース部材 41上の液 体 LQが床面 FD等に流出して被害が拡大することを防止することができる。
[0058] また、ベース部材 41上に液体 LQがある場合、エアベアリング 42の吸気口 42Aに 液体 LQが流入する可能性があるため、液体 LQが有ることを検出したときには、制御 装置 CONTは、吸気口 42Aからの吸気動作を停止するようにしてもよい。また、検出 光 Laの光路を、エアベアリング 42の近傍に設定しておくことにより、ベース部材 41上 の液体 LQが吸気口 42Aに流入する前に、その液体 LQを検出光 Laを使って検出す ることができ、その検出結果に応じて適切な処置を講ずることにより、ベース部材 41 上に流出した液体 LQ力 吸気口 42Aに流入することを未然に防ぐことができる。また 、エアベアリング 42の軸受面 42Sとベース部材 41の上面 41Aとの間に液体 LQが浸 入すると、その液体 LQによって基板テーブル PTの Z軸方向の位置が変動する可能 性があるが、検出装置 60の検出結果に基づいて適切な処置を講ずることで、そのよ うな不都合も防止することができる。
[0059] また、検出装置 60の検出結果が異常であると判断したとき、制御装置 CONTは、 警報装置 Kを駆動して警告を発することも可能である。これにより、例えばオペレータ は露光装置 ΕΧ内部において、液体 LQが漏洩するなどの異常が発生したことを把握 できるため、適切な処置を施すことができる。警報装置 Κは、警告灯、警告音、デイス プレイなどを使って警報を発することができる。
[0060] なおここでは、検出装置 60は基板 Ρのステップ.アンド'スキャン移動に合わせて、 検出装置 60の検出領域 (検出光 Laの光路)を移動して液体 LQを検出しているが、 第 1のショット領域を露光した後、次の第 2のショット領域を露光する前に、ステップ移 動とは異なる移動状態で、被ガイド部材 50を動かし、ベース部材 41の上面 41Aに液 体 LQが有るカゝ否かを検出するようにしてもよい。例えば、第 1のショット領域を露光し た後、ステップ移動距離よりも大きく被ガイド部材 50を動力して、ベース部材 41の上 面 41 Aの比較的広い領域について検出動作を行い、その後、第 2のショット領域を 露光するといつた構成も可能である。こうすることにより、第 2のショット領域を露光する 前に、ベース部材 41上に液体 LQが有るか否かを知ることができ、液体 LQが無いこ とを確認した後、第 2のショット領域を露光することができる。また、液体 LQが有る場 合には、第 2のショット領域を露光する前に、適切な処置を施すことができる。
[0061] なお、検出装置 60による検出動作は、基板 Pの液浸露光前、あるいは基板 P上に 液体 LQを供給する前に行うことも可能である。例えば液浸露光を行う前に、ベース 部材 41に液体 LQが無 、ことを検出装置 60を使って確認した後、液浸露光処理を 行うことができる。
[0062] 基板 Pの液浸露光が終了した後、制御装置 CONTは、液体回収機構 20等を使つ て、基板 P上の液体 LQや基板テーブル PTの上面 43に残留して ヽる液体 LQを回収 する。基板 P表面を含む基板テーブル PT上の液体 LQを回収した後、制御装置 CO NTは、検出装置 60を使って、ベース部材 41上に液体 LQが有る力否かを検出する ことができる。この場合、基板 Pの露光処理は終了しているため、例えば被ガイド部材 50を大きく動力してベース部材 41の任意の位置に対応させて検出装置 60を配置す ることがでさる。
[0063] そして、制御装置 CONTは、露光済みの基板 Pを基板ステージ PSTより搬出（アン ロード)する。基板 Pをアンロード (搬出）するときやロード (搬入)するときは、図 7に示 す模式図のように、制御装置 CONTは、基板テーブル PTを露光位置 PJ1とロード' アンロード位置 PJ2との間で移動するために、被ガイド部材 50をベース部材 41に対 して大きく移動するので、その被ガイド部材 50に支持されている検出装置 60を使つ て、ベース部材 41上の比較的広い領域について液体 LQの検出を行うことができる。 そして、ロード ·アンロード位置 PJ2まで移動された基板テーブル PT上の露光済み の基板 Pは搬送系 Hに渡される。なお、制御装置 CONTは、ロード'アンロード位置 P J2で未露光の基板 Pを基板テーブル PTにロードした後、その基板テーブル PTを露 光位置 PJ1に移動する前や、ロード'アンロード位置 PJ2で露光済みの基板 Pを基板 テーブル PTよりアンロードした後、未露光の基板 Pをロードする前に、検出装置 60を 支持した可動部材 (ここでは被ガイド部材 50)をベース部材 41に対して大きく移動し 、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有る力否かを検出するようにしてもよい。
[0064] 以上説明したように、基板テーブル PTの移動を案内するベース部材 41の上面 41 Aに液体 LQが有る力否かを検出する検出装置 60を設けたので、検出装置 60が液 体 LQを検出した場合には、その液体 LQを除去する等の適切な処置を迅速に講ず ることができる。したがって、流出した液体 LQによる被害の拡大を防止し、露光処理 及び計測処理を良好に行うことができる。
[0065] また、液体 LQを検出可能な検出装置 60を可動部材である被ガイド部材 50で支持 して移動することで、その被ガイド部材 50以外の部材 (ベース部材 41)の比較的広 い領域について液体 LQが有る力否かを検出することができる。したがって、流出した 液体 LQによる被害の拡大を防止し、露光処理及び計測処理を良好に行うことができ る。
[0066] なお本実施形態においては、投光部 61及び受光部 62のそれぞれが、 X軸方向に 関し、ベース部材 41を挟んだ両側のそれぞれに配置されており、投光部 61より検出 光 Laを射出しつつ、被ガイド部材 50を Y軸方向に移動することで、その被ガイド部材 50とは別の部材であるベース部材 41上における液体 LQの Y軸方向に関する位置 を検出する構成であるが、投光部 61及び受光部 62のそれぞれを、 Y軸方向に関し、 ベース部材 41を挟んだ両側のそれぞれにも配置し、その投光部 61及び受光部 62 をベース部材 41に対して相対移動可能な可動部材に支持し、投光部 61及び受光 部 62を X軸方向に同期移動しながら投光部 61より検出光 Laを射出することにより、 ベース部材 41上における液体 LQの X軸方向に関する位置も検出することができる。 また、本実施形態では、投光部 61及び受光部 62は 2つずつ設けられているが、もち ろん任意の複数設けられて 、てもよ 、し、 1つずつ設けられて!/、てもよ!/、。
[0067] なお、本実施形態においては、検出装置 60はベース部材 41の上面 41Aに液体 L Qが有る力否かを検出しているが、被ガイド部材 50に対する検出装置 60の取り付け 位置を、上述した実施形態とは別の位置に変更することで、あるいは新たな検出装 置 60を取り付けることで、図 8に示す平面図のように、ベース部材 41の側面 41Bの液 体 LQも検出することができる。
[0068] なお、上述した実施形態においては、検出装置 60は、被ガイド部材 50に取り付け られて ヽるが、基板テーブル駆動機構 PSTDを構成する任意の部材に取り付けるこ とができる。あるいは、基板テーブル駆動機構 PSTD以外の、ベース部材 41に対し て相対的に移動可能な可動部材を設け、その可動部材に検出装置 60を取り付ける ようにしてもよい。例えば、図 9に示すように、検出装置 60の発光部 61及び受光部 6 2を、基板テーブル PTのうちベース部材 41の上面 41Aと対向する下面 PTAに設け るよう〖こしてもよい。図 9に示す例では、投光部 61が基板テーブル PTの下面 PTAの γ側のエッジ領域に取り付けられ、受光部 62が、投光部 61と対向するように、基板 テーブル PTの下面 PTAの +Y側のエッジ領域に取り付けられている。更に、図 10 に示すように、検出装置 60の投光部 61及び受光部 62を、ベース部材 41の上面 41 Aに対して基板テーブル PTを非接触支持するためのエアベアリング 42に設けるよう にしてもよい。本実施形態においては、エアベアリング 42は基板テーブル PTの下面 PTAの複数位置のそれぞれに設けられており、複数のエアベアリング 42のうち第 1 のエアベアリングの側面に投光部 61が設けられ、前記第 1のエアベアリングとは別の 第 2のエアベアリングの側面に、投光部 61と対向するように受光部 62が設けられて いる。
[0069] また、上述した実施形態においては、基板テーブル PTの移動を案内する上面 41 Aを有するベース部材 41に液体 LQが付着して 、る力否かを検出して 、るが、もちろ ん、露光装置 EXを構成するベース部材 41以外の任意の部材に液体 LQが付着して いる力否かを、可動部材に取り付けられた検出装置 60を使って検出することができる 。また、その検出装置 60を使って、ベース部材 41が設置された定盤 4上や床面 FD 上に液体 LQが有るか否かを検出することもできる。
[0070] 更に、ベース部材 41に液体 LQが有るか否かを検出する検出装置 60をベース部 材 41に対してほぼ動かない固定部材に取り付けるようにしてもょ 、。例えば図 11に 示す例では、検出装置 60の投光部 61及び受光部 62はメインコラム 3に取り付けられ 、ベース部材 41を挟んで対向するように設けられている。このような構成によっても、 検出装置 60を使ってベース部材 41に液体 LQが有るか否かを検出することができる 。また、メインコラム 3に対する投光部 61及び受光部 62の取り付け位置を最適化する ことで、その投光部 61及び受光部 62を使って、ベース部材 41の上面 41Aに液体 L Qが有るか否かを検出することができるし、あるいはベース部材 41の側面 41Bに液 体 LQが有るカゝ否かを検出することもできるし、定盤 4上や床面 FDに液体 LQが有る か否かを検出することもできる。もちろん、メインコラム 3に取り付けた投光部 61及び 受光部 62を使って、露光装置 EXを構成するベース部材 41以外の任意の部材 '機 器上に液体 LQが有るか否かを検出することができる。
[0071] なお、上述した実施形態では、検出装置 60は、液浸領域 AR2を形成する液体 LQ を検出している力 例えばリニアモータを冷却する冷却液など、露光装置 EXにおい ては、液浸領域 AR2を形成する液体 LQ以外の液体がベース部材 41上などに流出 する可能性がある。検出装置 60は、そのような液体 (冷却液など)も検出することがで きる。
[0072] 以下、別の実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態 と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは 省略する。
[0073] 図 12に示すように、複数の検出光 Laをマトリクス状に 2次元的に照射することによつ ても、ベース部材 41上における液体 LQの位置を求めることができる。図 12において 、検出装置 60は、ベース部材 41の +Y側に配置され、 X軸方向に並んだ複数の検 出光 Laを射出する第 1射出部 61Xと、ベース部材 41の Y側に配置され、第 1射出 部 61Xから射出された検出光 Laに対して所定位置に配置された第 1受光部 62Xと、 ベース部材 41の X側に配置され、 Y軸方向に並んだ複数の検出光 Laを射出する 第 2射出部 61Yと、ベース部材 41の +X側に配置され、第 2射出部 61Yから射出さ れた検出光 Laに対して所定位置に配置された第 2受光部 62Yとを備えている。第 1 受光部 62Xは、第 1射出部 61Xより射出される複数の検出光 Laに対応した複数の受 光素子を有しており、同様に、第 2受光部 62Yは、第 2射出部 61Yより射出される複 数の検出光 Laに対応した複数の受光素子を有している。第 1射出部 61Xより射出さ れた検出光 La、及び第 2射出部 61Yより射出された検出光 Laのそれぞれは、ベース 部材 41の上面 41Aとほぼ平行に照射され、これら検出光 Laの光路は平面視におい てマトリクス状に設けられている。ここで図 12に示すように、第 1射出部 61Xから射出 された複数の検出光 Laのうち特定の検出光 Laxの光路上に液体 LQが有る場合、第 1受光部 62Xの複数の受光素子のうち、その検出光 Laxに対応する受光素子で受光 される光量が低下する。同様に、第 2射出部 61Yから射出された複数の検出光 Laの うち特定の検出光 Layの光路上に液体 LQがある場合、第 2受光部 62Yの複数の受 光素子のうち、その検出光 Layに対応する受光素子で受光される光量が低下する。 制御装置 CONTは、第 1、第 2受光部 62X、 62Yそれぞれの受光結果に基づいて、 液体 LQの位置が検出光 Laxと検出光 Layとの交点付近であることを特定することが できる。ここで、検出光 Lax、 Layを受光する受光素子の位置情報は設計値などによ り予め分力つているため、制御装置 CONTは、検出光 Lax、 Layを受光した受光素 子の位置情報に基づいて、ベース部材 41上における液体 LQの位置を求めることが できる。
また図 13に示すように、検出装置 60は、射出部 61から複数位置のそれぞれに検 出光 Laを照射したときの受光部 62の受光結果に基づいて、ベース部材 41上に有る 液体 LQの大きさ（液体 LQで覆われて ヽる領域の大きさ）を求めることができる。 図 13に示す例では、射出部 61は Y軸方向に並んだ複数の検出光 Laを X軸方向に 沿って照射している。受光部 62は前記複数の検出光 Laに対応した複数の受光素子 を有している。これら受光素子の位置情報は設計値などによって予め分力つている。 投光部 61から射出される複数の検出光 Laのうち、一部の検出光 La 1が液体 LQに照 射されると、その検出光 Laiに対応する受光部 62の受光素子には検出光 Laiが到 達しない、あるいは受光素子で受光される光量が低下する。一方、残りの一部の検 出光 La2は液体 LQを介さないで受光部 62に到達する。したがって、検出装置 60は 、検出光 Laiを受光した受光部 62の受光素子の受光結果と、その受光素子の位置 情報とに基づいて、液体 LQのエッジ部 LGを検出し、液体 LQ (液体 LQで覆われて V、る領域)の大きさを求めることができる。
図 14に示す検出装置 65Aは、検出光 Laを照射する射出部と、光を受光する受光 部との機能を兼ね備えている。そして、検出装置 65Aは、基板テーブル PTの側面に 設けられており、ベース部材 41の上面 41 Aに対して上方力も検出光 Laを照射すると ともに、ベース部材 41の上面 41Aからの光を受光し、その受光結果に基づいて、ベ 一ス部材 41の上面 41 Aに液体 LQが有るか否かを検出する。ベース部材 41の上面 41 Aに液体 LQが存在しな 、場合、ベース部材 41の上面 41 Aに対して照射した検 出光 Laの反射光は所定の光強度で検出装置 65Aに受光される。一方、ベース部材 41の上面 41 Aに液体 LQが存在する場合、ベース部材 41の上面 41 Aに照射した検 出光 Laは、液体 LQで散乱あるいは吸収されるため、その反射光は、前記所定の光 強度よりも弱い光強度で検出装置 65Aに受光される。検出装置 65Aは、反射光の受 光結果に基づいて、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有る力否かを検出する ことができる。また、図 14において、 Xガイドステージ 44の下面には、検出装置 65A と同等の構成を有する検出装置 65Bが設けられている。検出装置 65Bから射出され る検出光 Laは、ベース部材 41の側面 41B近傍に照射されるようになっている。ベー ス部材 41の側面 41Bに液体 LQが無い場合には、検出装置 65B力も射出された検 出光 Laは、定盤 4で反射し、所定の光強度で検出装置 65Bに受光される。一方、ベ 一ス部材 41の側面 41Bに液体 LQが有る場合には、その反射光は、前記所定の光 強度よりも弱い光強度で検出装置 65Bに受光されるため、検出装置 65Bは、ベース 部材 41の側面 41Bに液体 LQが有る力否かを検出することができる。なお、図 14の 実施形態においても、検出装置 65Aを支持する基板テーブル PTや検出装置 65Bを 支持する Xガイドステージ 44を移動しつつ検出することができる。また、この場合にお いても、検出光 Laとして所定波長の赤外光を用いることにより、液体 LQの検出精度 を向上することができる。 [0076] 図 15に示す検出装置 65Cは、上記検出装置 65Aと同等の構成を有しており、被ガ イド部材 50に取り付けられている。そして、基板テーブル PTの下面 PTAに取り付け られたエアベアリング 42の側面に、検出装置 65Cより検出光 Laが照射される。ここで 、エアベアリング 42の側面には、検出光 Laを反射する反射面を有するミラー 66Cが 設けられている。反射面を設けることにより、検出光 Laの光路上に液体 LQが無い場 合には、検出装置 65Cより反射面に対して照射された検出光 Laの反射光は、高い 光強度で検出装置 65Cに受光される。そのため、検出光 Laの光路上に液体 LQが 有る場合と無い場合とでの検出装置 65Cの受光量の差が大きくなるため、液体 LQを より高感度に検出することができる。同様に、被ガイド部材 50には、上記検出装置 65 Aと同等の構成を有し、ベース部材 41の側面 41 Bに検出光 Laを照射する検出装置 65Dが設けられており、そのベース部材 41の側面 41Bには反射面を有するミラー 66 Dが設けられている。検出装置 65Dは、ミラー 66Dを設けられたベース部材 41の側 面 41 Bに検出光 Laを照射することで、側面 41Bに液体 LQが有るか否かを高感度に 検出することができる。また、上記検出装置 65Aと同等の構成を有する検出装置を 例えば被ガイド部材 50に取り付け、基板テーブル PTの側面に対して検出光を照射 し、基板テーブル PTの側面に液体 LQが有るか否かを検出することももちろん可能 である。この場合においても、基板テーブル PTの側面に反射面を設けることで、液体 LQが有る力否かを高感度に検出することができる。そして、基板テーブル PTの側面 の液体を検出可能な検出装置によって、基板テーブル PTの側面に付着して ヽる液 体 LQを検出可能であるとともに、基板テーブル PT上より流出し、その基板テーブル PTの側面を伝って流れ落ちる液体 LQも検出することができるので、基板テーブル P T上より液体 LQが流出したとき、その流出した液体 LQを前記検出装置を使って迅 速に検出することができ、適切な処置を迅速に講ずることができる。
[0077] 図 16は、基板テーブル PTの下面 PTAに、上記検出装置 65Aと同等の構成を有 する検出装置 65Fを設けた状態を示す図である。検出装置 65Fは、ベース部材 41A の上面 41Aに検出光 Laを照射する。このように、基板テーブル PTの下面 PTAに検 出装置 65Fを設けることも可能である。なおこの場合、ベース部材 41の上面 41Aに 反射面を設けるようにしてもょ ヽ。 [0078] 図 17は基板テーブルの別の実施形態を模式的に示した側面図、図 18はエアベア リング 42を軸受面 42S側力も見た図である。
[0079] 図 17において、基板テーブル PTの下面 PTAには、ベース部材 41の上面 41Aに 対して基板テーブル PTを非接触支持するためのエアベアリング 42が設けられている 。そして、エアベアリング 42のうち、ベース部材 41の上面 41Aに対向する軸受面 42 Sには、ベース部材 41の上面 41Aに対して気体（エア）を吹き出す吹出口 42Bと、軸 受面 42Sとガイド面 41Aとの間の気体を吸引する吸気口 42Aとが設けられている。 吸気口 42A及び吹出口 42Bは、エアベアリング 42の軸受面 42Sの中央領域 42Tに 設けられている。
[0080] また、図 18に示すように、エアベアリング 42の軸受面 42Sのうち、吸気口 42A及び 吹出口 42Bを設けられた中央領域 42T以外の周縁領域 42Eには、上記検出装置 6 5Aと同等の構成を有する検出装置 65Eが設けられている。検出装置 65Eは、中央 領域 42Tの外側の周縁領域 42Eの複数の所定位置のそれぞれに、その中央領域 4 2Tを囲むように設けられており、ベース部材 41の上面 41Aに検出光 Laを照射する とともに、その上面 41Aからの反射光を受光するようになっている。そして、検出装置 65Eは、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有るか否かを検出可能である。また 、エアベアリング 42の軸受面 42Sには、ベース部材 41の上面 41A上の液体 LQを回 収可能な液体回収口 26が設けられている。液体回収口 26は、軸受面 42Sのうち、 吸気口 42A及び吹出口 42Bを設けられた中央領域 42Tの外側の周縁領域 42Eに 設けられており、周縁領域 42Eにおいて検出装置 65E以外の複数の所定位置のそ れぞれに、中央領域 42Tを囲むように設けられている。図 17に示すように、液体回収 口 26は、回収流路 27を介して第 2液体回収部 28に接続されている。第 2液体回収 部 28は、上述した液体回収部 21と同等の構成を有している。そして、ベース部材 41 上の液体 LQを回収する第 2液体回収機構 29が、第 2液体回収部 28、回収流路 24 、及び液体回収口 26を含んで構成されて 、る。
[0081] 図 17及び図 18に示す実施形態においても、基板 Pを保持した基板テーブル PTと ベース部材 41の上面 41Aとが相対移動される。例えば基板 Pの露光中において、ベ 一ス部材 41の上面 41 Aに液体 LQが有る場合、上面 41 A上の液体 LQは検出装置 65Eに検出される。制御装置 CONTは、検出装置 65Eの検出結果に基づいて、ベ 一ス部材 41の上面 41Aに液体 LQが有ると判断した場合、第 2液体回収機構 29を 制御して、液体回収口 26を介してその上面 41Aの液体 LQを回収することができる。 ここで、第 2液体回収機構 29の液体回収口 26は、吸気口 42Aを有する中央領域 42 Tの外側の周縁領域 42Eに設けられているので、吸気口 42Aに液体 LQを流入させ ることなく、基板テーブル PT (エアベアリング 42)とベース部材 41とを相対的に移動 しながら、液体回収口 26を介して上面 41A上の液体 LQを回収することができる。ま た、図 17及び図 18の構成によれば、ベース部材 41の上面 41Aに液体 LQが有る場 合でも、基板 Pに対する露光動作を停止することなぐベース部材 41の上面 41 Aの 液体 LQを回収することができるため、露光装置 EXの稼働率の低下等の不都合を防 止できる。もちろん、ベース部材 41上の液体 LQを検出した場合には、基板 Pに対す る露光動作を停止して、基板テーブル PT (エアベアリング 42)とベース部材 41とを相 対移動しつつ、ベース部材 41の上面 41 Aの液体 LQを液体回収口 26を介して回収 するようにしてもよい。また、基板 Pの露光前後においても、基板テーブル PT (エアべ ァリング 42)とベース部材 41とを相対移動しつつ、ベース部材 41の上面 41Aの比較 的広 、領域にっ 、て、液体回収口 26を使って液体回収動作を行うようにしてもよ!、。
[0082] また、ベース部材 41の上面 41Aや側面 41Bを撥液性にしておくことで、液体 LQを 残留させることなぐ液体回収動作をより円滑に行うことができる。ベース部材 41を撥 液性にするための撥液ィ匕処理としては、ポリ四フッ化工チレン (テフロン (登録商標）） 等のフッ素系榭脂ゃアクリル系榭脂といった撥液性材料を塗布する処理が挙げられ る。また、上記撥液性材料は、ベース部材 41の上面 41A及び側面 41Bの全域に設 けてもょ 、し、撥液性を必要とする一部の領域に選択的に設けるようにしてもょ 、。
[0083] ところで、上述した各実施形態においては、露光装置 EXは 1つの基板テーブル PT を備えた構成であるが、本発明は 2つのテーブルを備えた露光装置にも適用可能で ある。このことについて、図 19を参照しながら説明する。
[0084] 図 19に示す露光装置 EX2は、基板 Pを保持した状態で移動可能な基板テーブル PT1と、基板テーブル PT1に並ぶ位置に設けられ、基板テーブル PT1上の基板 Pの 露光に際して各種計測処理を行うための計測テーブル PT2とを備えて 、る。計測テ 一ブル PT2は基板 Pを保持しないテーブルであり、計測テーブル PT2上には、例え ば特開平 4— 65603号公報に開示されているような、 FIA (フィールド'イメージ'ァラ ィメント)方式の基板ァライメント系で計測される計測マークや、例えば特開平 7— 17 6468号公報に開示されているような、 VRA (ビジュアル'レチクル'ァライメント）方式 で計測される計測マークが設けられている。更に、計測テーブル PT2上には、例え ば特開昭 57— 117238号公報に開示されて 、るような照度ムラセンサ、特開平 11― 16816号公報に開示されているような照射量センサ（照度センサ)等の光センサも設 けられている。そして、本実施形態の露光装置 EX2では、基板テーブル PT1上の基 板 Pを露光する前に、計測テーブル PT2上の光センサや計測マークを使って各種補 正処理（レンズキャリブレーション処理等）が行われる。
[0085] 基板テーブル PT1及び計測テーブル PT2は、ステージ駆動機構により、ベース部 材 41上で互いに独立して 2次元移動可能となっている。また、基板テーブル PT1及 び計測テーブル PT2の XY方向の位置は、レーザ干渉計によって計測される。
[0086] 図 19に示す実施形態においては、上述した液浸機構 1により、投影光学系 PLの直 下の所定領域 AR3に液浸領域 AR2が形成され、計測テーブル PT2を使って計測 処理を行うときには、投影光学系 PLと計測テーブル PT2とが対向し、その投影光学 系 PLと計測テーブル PT2との間に液体 LQが満たされて液浸領域 AR2が形成され る。また、基板テーブル PT1上の基板 Pを露光するときには、投影光学系 PLと基板 テーブル PT1とが対向し、その投影光学系 PLと基板テーブル PT1 (基板 P)との間 に液体 LQが満たされて液浸領域 AR2が形成される。すなわち、基板テーブル PT1 上及び計測テーブル PT2上の双方に液体 LQの液浸領域 AR2が形成される構成で ある。そして、本実施形態においては、基板テーブル PT1上と計測テーブル PT2上 との間で液体 LQの液浸領域 AR2を移動するようになっており、液浸領域 AR2を移 動する際には、図 19に示すように、制御装置 CONTは、基板テーブル駆動機構を 使って、基板テーブル PT1と計測テーブル PT2とを近接又は接触した状態で、上記 所定領域 AR3を含む領域内で、基板テーブル PT1と計測テーブル PT2とを一緒に 移動し、液浸領域 AR2を基板テーブル PT1の上面と計測テーブル PT2の上面との 間で移動する。こうすること〖こより、液浸機構 1による液体供給動作を一旦停止するこ となぐ基板テーブル PT1と計測テーブル PT2との隙間（ギャップ)からの液体 LQの 流出を抑えた状態で、基板テーブル PT1上と計測テーブル PT2上との間で液浸領 域 AR2を移動することができる。
[0087] ところで、本実施形態では、基板テーブル PT1と計測テーブル PT2とを近接又は 接触した状態で、基板テーブル PT1上と計測テーブル PT2上との間で液浸領域 AR 2を移動することで、基板テーブル PT1と計測テーブル PT2とのギャップからのベー ス部材 41上への液体 LQの流出を防止しているものの、そのギャップから僅かに液体 LQが流出するおそれがある。そこで、図 19に示すように、検出装置 60の投光部 61 は、ベース部材 41上の上記所定領域 AR3に対応する領域に検出光 Laを照射する 。なお、この場合の投光部 61は、例えばメインコラム 3等の固定部材に取り付けられ る。また、その投光部 61に対応する受光部 62は、ベース部材 41を挟んで投光部 61 と対向するメインコラム 3などの所定位置に取り付けられる。このように、液体 LQが流 出しやすい領域に応じて検出光 Laの光路を設定することで、流出する液体 LQを迅 速且つ良好に検出することができる。
[0088] また、図 19の実施形態においては、基板テーブル PT1に設けられたエアべアリン グ 42の軸受面 42S、及び計測テーブル PT2に設けられたエアベアリング 42の軸受 面 42Sのそれぞれに、図 18を参照して説明した検出装置 65Eが設けられている。そ の場合において、例えば基板テーブル PT1がロード'アンロード位置で基板 Pのロー ド.アンロード作業を行っている間、制御装置 CONTは、計測テーブル PT2とベース 部材 41とを相対移動しつつ、計測テーブル PT2のエアベアリング 42に設けられた検 出装置 65Eを使って、ベース部材 41上に液体 LQが有るか否かを検出することがで きる。
こうすることにより、露光装置 EXの稼働率を向上することできる。
[0089] また、本発明は、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 214783号公報、特表 2000— 505958号公報などに開示されている基板ステージを 2つ備えたツインステ ージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置においても、 2つの ステージを近接または接触させた状態で、 2つのステージ間で液浸領域 AR2を移動 させることがでさる。 [0090] また、上述したように、特開平 11— 135400号公報に開示されているような基板ス テージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用できる。
[0091] なお、上述した各実施形態においては、基板テーブル PT上カゝら流出した液体 LQ を検出光 Laを使って検出しているが、他の方式で液体 LQを検出することもできる。 例えば、光ファイバを使って液体 LQを検出することもできる。このことについて、図 20 及び図 21を参照しながら説明する。図 20は基板テーブル PTを上方力も見た平面図 、図 21は図 20の A— A線断面矢視図である。
[0092] 図 20において、液体 LQを検出するための光ファイバ 90は、所謂クラッドレスフアイ バであって、光を伝搬するコア部のまわりにはクラッド部が設けられていない。そして 、光ファイバ 90のコア部は、その周囲の気体 (本実施形態では空気)より高い屈折率 を有し、且つ液体 (本実施形態では純水) LQより低い屈折率を有している。そのため 、光ファイバ 90の周囲が空気で満たされている場合、光は空気より高い屈折率を有 するコア部に閉じ込められて伝搬される。つまり、光ファイバ 90の入射端部 91から入 射した光はその光量を大きく減衰せずに射出端部 92より射出する。ところが、液体（ 純水） LQが光ファイバ 90の表面に付着した場合、その液体 LQと光ファイバ 90との 界面で全反射が生じないため、光は光ファイバ 90の液体付着部分力 外部に漏洩 する。したがって、光ファイバ 90の入射端部 91から入射した光は射出端部 92より射 出する際の光量を減衰させる。
[0093] 図 20においては、光ファイバ 90は、 Xガイドステージ 44の上面の周縁部に沿って 設けられている。光ファイバ 90の入射端部 91には、光ファイバ 90に対して光を入射 可能な投光部 93Aが接続され、投光部 93Aは、光ファイバ 90の入射端部 91に対し て所定の光量の光を射出する。一方、光ファイバ 90の射出端部 92には、光ファイバ 90を伝搬して射出端部 92より射出した光を受光可能な受光部 93Bが接続されてい る。
制御装置 CONTは、投光部 93Aから光ファイバ 90に入射したときの光の光量と、 受光部 93Bで受光した光の光量とに基づいて、光ファイバ 90の入射端部 91に対す る射出端部 92の光の減衰率を求め、その求めた結果に基づいて、光ファイバ 90に 液体 LQが付着したかどうか、すなわち基板テーブル PT上から Xガイドステージ 44上 に液体 LQが流出した力否かを判断する。そして、制御装置 CONTは、液体 LQが漏 洩したと判断したとき、液体供給機構 10による液体の供給動作の停止等、適切な処 置を講ずる。
[0094] ここで、 Xガイドステージ 44には、 Xリニアモータ 47の固定子 47Aが設けられており 、その固定子 47Aは、例えばコイルユニットと、前記コイルユニットを囲むハウジング 部とを有している。そして、図 21に示すように、 Xガイドステージ 44の表面（ここでは 固定子 47Aのハウジング部の表面）は、中央部力も周縁部に向力つて下がるように傾 斜した傾斜領域 44Sを有している。光ファイバ 90は、その傾斜領域 44Sのうち最も下 部位置に配置されている。したがって、基板テーブル PT上から Xガイドステージ 44 上に流出した液体 LQは、重力作用によって傾斜領域 44Sの下部に移動する。した がって、その傾斜領域 44Sの下部に配置されている光ファイバ 90は、流出した液体 LQを確実に検出することができる。
[0095] また、図 22に示すように、上記光ファイバ 90に替えて、ある!/、は上記光ファイバ 90 と併用して、 Xガイドステージ 44の傾斜領域 44Sの下部に、回収孔 92を有する回収 管 93を設けてもよい。回収孔 92は回収管 93の壁部に所定間隔で複数設けられてい る。回収管 93の内部は負圧に維持されており、 Xガイドステージ 44上に流出した液 体 LQは、回収孔 92を介して回収管 93の内部に流入し、回収される。
[0096] また、図 23に示すように、 Xガイドステージ 44の表面（ここでは固定子 47Aのハウジ ング部の表面）は、周縁部から中央部に向力つて下がるように傾斜した傾斜領域 44S ，を有した構成であってもよい。光ファイバ 90は、その傾斜領域 44S 'のうち最も下部 位置に配置されている。したがって、基板テーブル PT上から Xガイドステージ 44上に 流出した液体 LQは、重力作用によって傾斜領域 44S 'の下部に移動する。したがつ て、その傾斜領域 44S 'の下部に配置されている光ファイバ 90は、流出した液体 LQ を確実に検出することができる。また、図 23の実施形態においても、上記光ファイバ 90に替えて、あるいは上記光ファイバ 90と併用して、 Xガイドステージ 44の傾斜領域 44S'の下部に、図 22に示したような、回収孔 92を有する回収管 93を設けてもよい。 なお、液体 LQを検出方式として、撮像素子を用いた検出方式を採用することもでき る。例えば被ガイド部材 50に撮像素子を配置して、撮像素子の出力を画像処理した り、モニタに表示して、ベース部材 41の上面 41aに残留した液体 LQを検出してもよ い。
[0097] 上述したように、本実施形態における液体 LQは純水により構成されている。純水は 、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板 P上のフォトレジストや 光学素子 (レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する 悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板 Pの表面、及び投 影光学系 PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待でき る。なお工場等力 供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製 造器を持つようにしてもよい。
[0098] そして、波長が 193nm程度の露光光 ELに対する純水（水）の屈折率 nはほぼ 1. 4 4と言われており、露光光 ELの光源として ArFエキシマレーザ光（波長 193nm)を用 いた場合、基板 P上では lZn、すなわち約 134nmに短波長化されて高い解像度が 得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約 n倍、すなわち約 1. 44倍に拡大され るため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、 投影光学系 PLの開口数をより増カロさせることができ、この点でも解像度が向上する。
[0099] なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数 NAが 0. 9 〜1. 3になることもある。このように投影光学系の開口数 NAが大きくなる場合には、 従来から露光光として用いられて!/、るランダム偏光光では偏光効果によって結像性 能が悪ィ匕することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク (レ チクル）のライン 'アンド'スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた 直線偏光照明を行い、マスク（レチクル)のパターンからは、 S偏光成分 (TE偏光成 分)、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射 出されるようにするとよい。投影光学系 PLと基板 P表面に塗布されたレジストとの間が 液体で満たされて ヽる場合、投影光学系 PLと基板 P表面に塗布されたレジストとの 間が空気 (気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与する S偏 光成分 (TE偏光成分)の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光 学系の開口数 NAが 1. 0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。 また、位相シフトマスクゃ特開平 6— 188169号公報に開示されているようなラインパ ターンの長手方向に合わせた斜入射照明法 (特にダイポール照明法)等を適宜組み 合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み 合わせは、ライン 'アンド'スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られて V、る場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集して 、る場合に有効であ る。例えば、透過率 6%のハーフトーン型の位相シフトマスク（ノヽーフピッチ 45nm程 度のパターン)を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、 照明系の瞳面においてダイポールを形成する二光束の外接円で規定される照明 σ を 0. 95、その瞳面における各光束の半径を 0. 125 σ、投影光学系 PLの開口数を NA= 1. 2とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度 (DOF)を 150nm程度 増カロさせることができる。
[0100] また、直線偏光照明と小 σ照明法 (照明系の開口数 NAiと投影光学系の開口数 Ν Apとの比を示す σ値が 0. 4以下となる照明法）との組み合わせも有効である。
[0101] また、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1Z4程度の縮小倍率の投影光学 系 PLを使って、微細なライン ·アンド'スペースパターン（例えば 25〜50nm程度のラ イン 'アンド'スペース）を基板 P上に露光するような場合、マスク Mの構造 (例えばパ ターンの微細度やクロムの厚み）によっては、 Wave guide効果によりマスク Mが偏光 板として作用し、コントラストを低下させる P偏光成分 (TM偏光成分)の回折光より S 偏光成分 (TE偏光成分)の回折光が多くマスク M力も射出されるようになる。この場 合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスク Mを照 明しても、投影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜1. 3のように大きい場合でも高い解 像性能を得ることができる。
[0102] また、マスク M上の極微細なライン 'アンド'スペースパターンを基板 P上に露光する ような場合、 Wire Grid効果により P偏光成分 (TM偏光成分）が S偏光成分 (TE偏光 成分)よりも大きくなる可能性もあるが、例えば ArFエキシマレーザを露光光とし、 1/ 4程度の縮小倍率の投影光学系 PLを使って、 25nmより大きいライン 'アンド'スぺー スパターンを基板 P上に露光するような場合には、 S偏光成分 (TE偏光成分)の回折 光が P偏光成分 (TM偏光成分)の回折光よりも多くマスク M力 射出されるので、投 影光学系 PLの開口数 NAが 0. 9〜1. 3のように大きい場合でも高い解像性能を得 ることがでさる。
[0103] 更に、マスク（レチクル)のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（S 偏光照明）だけでなぐ特開平 6— 53120号公報に開示されているように、光軸を中 心とした円の接線 (周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合 わせも効果的である。特に、マスク（レチクル)のパターンが所定の一方向に延びるラ インパターンだけでなぐ複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在 (周期方 向が異なるライン 'アンド'スペースパターンが混在)する場合には、同じく特開平 6— 53120号公報に開示されて 、るように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光 する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数 NA が大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率 6%のハーフト ーン型の位相シフトマスク（ノヽーフピッチ 63nm程度のパターン）を、光軸を中心とし た円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法 (輪帯比 3Z4)とを併用し て照明する場合、照明 σを 0. 95、投影光学系 PLの開口数を ΝΑ= 1. 00とすると、 ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度 (DOF)を 250nm程度増加させることがで き、ハーフピッチ 55nm程度のパターンで投影光学系の開口数 NA= 1. 2では、焦 点深度を lOOnm程度増カロさせることができる。
[0104] 更に、上述の各種照明法に加えて、例えば特開平 4— 277612号公報ゃ特開 200 1— 345245号公報に開示されている累進焦点露光法や、多波長（例えば二波長） の露光光を用いて累進焦点露光法と同様の効果を得る多波長露光法を適用するこ とも有効である。
[0105] 本実施形態では、投影光学系 PLの先端に光学素子 2が取り付けられており、この レンズにより投影光学系 PLの光学特性、例えば収差 (球面収差、コマ収差等)の調 整を行うことができる。なお、投影光学系 PLの先端に取り付ける光学素子としては、 投影光学系 PLの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露 光光 ELを透過可能な平行平面板であってもよい。また、上述の液浸法を適用した露 光装置は、投影光学系 PLの光学素子 2の射出側の光路空間を液体 (純水)で満たし て基板 Pを露光する構成になっているが、国際公開第 2004Z019128号公報に開 示されて!/ヽるように、投影光学系 PLの光学素子 2の入射側の光路空間も液体 (純水 )で満たすようにしてもよい。
[0106] なお、液体 LQの流れによって生じる投影光学系 PLの先端の光学素子と基板 Pと の間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなぐその圧 力によって光学素子が動かな 、ように堅固に固定してもよ 、。
[0107] なお、本実施形態では、投影光学系 PLと基板 P表面との間は液体 LQで満たされ ている構成であるが、例えば基板 Pの表面に平行平面板力もなるカバーガラスを取り 付けた状態で液体 LQを満たす構成であってもよ ヽ。
[0108] なお、本実施形態の液体 LQは水である力 水以外の液体であってもよ 、、例えば
、露光光 ELの光源が Fレーザである場合、この Fレーザ光は水を透過しないので、
2 2
液体 LQとしては Fレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル (PFPE)や
2
フッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体 LQと接触する部分 には、例えばフッ素を含む極性の小さ！ヽ分子構造の物質で薄膜を形成することで親 液化処理する。また、液体 LQとしては、その他にも、露光光 ELに対する透過性があ つてできるだけ屈折率が高ぐ投影光学系 PLや基板 P表面に塗布されているフオトレ ジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表 面処理は用いる液体 LQの極性に応じて行われる。
[0109] なお、上記各実施形態の基板 Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウェハ のみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミック ウェハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版 (合成石英、シリ コンウェハ）等が適用される。
[0110] 露光装置 EXとしては、マスク Mと基板 Pとを同期移動してマスク Mのパターンを走 查露光するステップ ·アンド'スキャン方式の走査型露光装置 (スキャニングステツパ） の他に、マスク Mと基板 Pとを静止した状態でマスク Mのパターンを一括露光し、基 板 Pを順次ステップ移動させるステップ ·アンド ·リピート方式の投影露光装置 (ステツ ノ ）にも適用することができる。
[0111] また、露光装置 EXとしては、第 1パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 1バタ ーンの縮小像を投影光学系 (例えば 1Z8縮小倍率で反射素子を含まな 、屈折型投 影光学系）を用 、て基板 P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この 場合、更にその後に、第 2パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 2パターンの 縮小像をその投影光学系を用いて、第 1パターンと部分的に重ねて基板 P上に一括 露光するスティツチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、ステイッチ方式の露 光装置としては、基板 P上で少なくとも 2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基 板 Pを順次移動させるステップ 'アンド'ステイッチ方式の露光装置にも適用できる。 上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン (又は位 相パターン '減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレ チクルに代えて、例えば米国特許第 6, 778, 257号公報に開示されているように、 露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あ るいは発光パターンを形成する電子マスクを用いても良 、。
また、国際公開第 2001Z035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞 をウェハ W上に形成することによって、ウェハ W上にライン 'アンド'スペースパターン を形成する露光装置 (リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
[0112] また、上述の実施形態においては、投影光学系 PLと基板 Pとの間に局所的に液体 を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、露光対象の基板の表面全体が液 体で覆われる液浸露光装置にも本発明を適用可能である。露光対象の基板の表面 全体が液体で覆われる液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平 6— 1 24873号公報、特開平 10— 303114号公報、米国特許第 5, 825, 043号などに記 載されている。
[0113] 露光装置 EXの種類としては、基板 Pに半導体素子パターンを露光する半導体素 子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の 露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子 (CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを 製造するための露光装置などにも広く適用できる。
[0114] 基板ステージ PSTやマスクステージ MSTにリニアモータ（USP5,623,853または USP 5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレン ッ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステ ージ PST、 MSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよぐガイドを設けないガイド レスタイプであってもよ 、。 [0115] 各ステージ PST、 MSTの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ュ-ッ トと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ PST、 MSTを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子 ユニットとのいずれか一方をステージ PST、 MSTに接続し、磁石ユニットと電機子ュ ニットとの他方をステージ PST、 MSTの移動面側に設ければよ!、。
[0116] 以上のように、本願実施形態の露光装置 EXは、本願特許請求の範囲に挙げられ た各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的 精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、 この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調 整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系につい ては電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステム力 露光装置 への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接 続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステム力 露光装置への組 み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない 。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ 、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およ びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
[0117] 半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 24に示すように、マイクロデバイスの機 能 ·性能設計を行うステップ 201、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル)を製 作するステップ 202、デバイスの基材である基板を製造するステップ 203、前述した 実施形態の露光装置 EXによりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ 204、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージェ 程を含む） 205、検査ステップ 206等を経て製造される。

Claims

請求の範囲
[I] 液体を介して基板を露光する露光装置において、
移動可能なテーブルと、
前記テーブルの移動を案内する上面を有するベース部材と、
前記ベース部材の上面に液体が有る力否かを検出する検出装置とを備えた露光 装置。
[2] 前記検出装置は前記ベース部材の側面の液体も検出する請求項 1記載の露光装 置。
[3] 前記検出装置は前記ベース部材が設置された床面上の液体を検出可能である請 求項 1又は 2記載の露光装置。
[4] 前記テーブルは基板を保持可能である請求項 1〜3の！、ずれか一項記載の露光装 置。
[5] 前記検出装置は非接触方式で液体を検出する請求項 1〜4の 、ずれか一項記載 の露光装置。
[6] 前記検出装置は検出光を射出可能であり、前記検出光と前記ベース部材とを相対 的に移動しつつ検出する請求項 1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
[7] 前記検出装置は前記ベース部材に対して移動可能な可動部材に設けられている 請求項 1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
[8] 前記可動部材と前記ベース部材とを相対的に移動しつつ、前記検出装置で検出 する請求項 7記載の露光装置。
[9] 前記検出装置を設けられた可動部材の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の計測結果と前記検出装置の検出結果とに基づいて前記液体 の位置を求める制御装置とを備えた請求項 7又は 8記載の露光装置。
[10] 前記検出装置は前記テーブルを移動するための駆動機構に設けられている請求 項 1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
[II] 前記検出装置は前記テーブルに設けられている請求項 1〜10のいずれか一項記 載の露光装置。
[12] 前記検出装置は前記テーブルのうち前記ベース部材の上面に対向する下面に設 けられて!/、る請求項 1〜： L 1の 、ずれか一項記載の露光装置。
[13] 前記検出装置は、前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触支持す るための気体軸受に設けられて 、る請求項 1〜 12の 、ずれか一項記載の露光装置
[14] 前記検出装置は、検出光を射出する投光部と、前記検出光に対して所定位置に配 置された受光部とを有する請求項 1〜13のいずれか一項記載の露光装置。
[15] 前記投光部を支持する第 1可動部材と、前記受光部を支持する第 2可動部材とを 有し、
前記第 1可動部材と前記第 2可動部材とを同期移動しつつ検出する請求項 14記 載の露光装置。
[16] 前記投光部と前記受光部とは、前記ベース部材を挟んで対向するように設けられ ている請求項 14又は 15記載の露光装置。
[17] 前記検出光は、前記ベース部材の上面に対して略平行に照射される請求項 14〜
16のいずれか一項記載の露光装置。
[18] 前記検出光は、前記基板テーブルのエッジ部近傍に照射される請求項 14〜 17の
V、ずれか一項記載の露光装置。
[19] 前記検出装置は、前記ベース部材に対して検出光を照射するとともに前記ベース 部材からの光を受光し、該受光結果に基づ!、て前記ベース部材の表面の液体を検 出する請求項 1〜14のいずれか一項記載の露光装置。
[20] 前記ベース部材には、前記検出光を反射する反射面が設けられている請求項 19 記載の露光装置。
[21] 前記ベース部材上で互いに独立して移動可能な第 1テーブル及び第 2テーブルを 有し、
前記第 1テーブルが所定の位置で所定作業を行っている間、前記第 2テーブルと 前記ベース部材とを相対移動しつつ、該第 2テーブルに設けられた前記検出装置を 使って液体を検出する請求項 1〜20記載の露光装置。
[22] 投影光学系と、
前記投影光学系直下の所定領域に液体を供給して液浸領域を形成する液浸機構 と、
前記ベース部材上で互いに独立して 2次元面内で移動可能な第 1テーブル及び第 2テーブルと、
前記第 1テーブルと前記第 2テーブルとを近接又は接触した状態で、前記所定領 域を含む領域内で前記第 1テーブルと前記第 2テーブルとを一緒に移動し、前記液 浸領域を前記第 1テーブルの上面と前記第 2テーブルの上面との間で移動する駆動 機構とを備え、
前記検出装置は、ベース部材上の前記所定領域に対応する領域に検出光を照射 する請求項 1〜20のいずれか一項記載の露光装置。
[23] 前記ベース部材上の液体を回収する液体回収機構を備えた請求項 1〜22の 、ず れか一項記載の露光装置。
[24] 前記検出装置の検出結果に基づ!、て前記液体回収機構を制御する制御装置を備 えた請求項 23記載の露光装置。
[25] 前記テーブルに設けられ、前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触 支持するための気体軸受を有し、
前記液体回収機構の液体回収口が前記気体軸受に設けられている請求項 23又 は 24記載の露光装置。
[26] 前記気体軸受は前記上面に対向する軸受面を有し、
前記軸受面は気体を吹き出す吹出口及び気体を吸引する吸気口のうち少なくとも いずれか一方を設けられた第 1領域を有し、
前記液体回収口は前記軸受面のうち前記第 1領域の外側に設けられている請求項 25記載の露光装置。
[27] 前記軸受面のうち前記第 1領域以外の第 2領域に液体を検出する検出装置が設け られて ヽる請求項 25又は 26記載の露光装置。
[28] 前記テーブルと前記ベース部材の上面とを相対移動しつつ、前記ベース部材の上 面の液体を前記液体回収口を介して回収する請求項 23〜27の 、ずれか一項記載 の露光装置。
[29] 前記ベース部材上の少なくとも一部は撥液性を有する請求項 1〜28の 、ずれか一 項記載の露光装置。
[30] 液体を介して基板を露光する露光装置にお！ヽて、
液体を検出可能な検出装置と、
前記検出装置を支持して移動可能な可動部材とを備えた露光装置。
[31] 前記検出装置は前記可動部材以外の所定部材に液体が有るか否かを非接触方 式で検出する請求項 30記載の露光装置。
[32] 前記可動部材は、前記基板を保持して移動可能なテーブルを移動するための駆 動機構を含む請求項 30又は 31記載の露光装置。
[33] 前記所定部材は、前記基板を保持して移動可能なテーブルの移動を案内するガイ ド面を有するベース部材を含む請求項 30〜32のいずれか一項記載の露光装置。
[34] 前記検出装置は、検出光を射出する投光部と、前記検出光に対して所定位置に設 けられ、前記検出光を受光する受光部とを有し、
前記投光部を支持する第 1可動部材と、前記受光部を支持する第 2可動部材とを 有し、
前記第 1可動部材と前記第 2可動部材とを同期移動しつつ液体を検出する請求項
30〜33の!ヽずれか一項記載の露光装置。
[35] 前記検出装置は前記所定部材に対して検出光を照射するとともに前記所定部材 からの光を受光し、該受光結果に基づいて前記所定部材上の液体を検出する請求 項 30〜33の!、ずれか一項記載の露光装置。
[36] 2次元面内で互いに独立して移動可能な第 1テーブル及び第 2テーブルを有し、前 記検出装置は前記第 1テーブル及び前記第 2テーブルのうち少なくともいずれか一 方に設けられて 、る請求 30〜35の 、ずれか一項記載の露光装置。
[37] 請求項 1〜請求項 36の 、ずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法
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