专利名称：定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法
技术领域：
本发明涉及一种定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，特别是涉及一种对载物台上的基板，通过投影光学系统和液体进行曝光时所适合使用的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法。
背景技术：
半导体元件和液晶显示元件，利用将掩膜(mask)上所形成的图案转印到感光性的基板上的所谓的光蚀刻方法(photolithography)进行制造。在该光蚀刻工程中所使用的曝光装置，具有用于支持掩膜的掩膜载物台和用于支持基板的基板载物台，并依次移动掩膜载物台及基板载物台，且将掩膜的图案通过投影光学系统转印到基板上。近年来，为了对应元件图案的进一步的高集成化，要求投影光学系统具有更高的图像分辨率。使用的曝光波长越短，或投影光学系统的数值孔径越大，则投影光学系统的图像分辨率越高。因此，曝光装置所使用的曝光波长逐年缩短，投影光学系统的数值孔径也正在增大。而且，虽然现在主流的曝光波长为KrF激态复合物激光器的248nm，但更短波长的ArF激态复合物激光器的193nm也正在被实用化。而且，在进行曝光时，聚焦深度(DOF)与图像分辨率同样重要。图像分辨率R及聚焦深度δ分别利用以下的式子进行表示。
R＝k1·λ/NA····(1)δ＝±k2·λ/NA2····(2)这里，λ为曝光波长，NA为投影光学系统的数值孔径，k1、k2为过程系数。由(1)式、(2)式可知，如为了提高图像分辨率，而使曝光波长λ缩短，数值孔径NA增大，则聚焦深度δ变窄。
如聚焦深度变得过窄，则难以使基板表面与投影光学系统的像面吻合，且曝光动作时的聚焦边限(focus margin)有可能不足。因此，作为一种实质上使曝光波长缩短且使聚焦深度增宽的方法，提出有一种例如下述专利文献1所揭示的浸渍法。该浸渍法以水和有机溶媒等液体充满投影光学系统的下面和基板表面之间而形成浸渍区域，并利用液体中的曝光光的波长变成空气中的1/n(n为液体的折射率，通常为1.2～1.6左右)这一情况，提高图像分辨率且将聚焦深度扩大约n倍。
国际公开第99/49504号册但是，在上述这样的技术中，存在以下这样的问题。
在上述的曝光装置中，因为是在投影光学系统和晶圆间充满液体的状态下进行曝光，所以当载物台移动时如产生某些错误而形成控制外(意想之外)的动作，则有可能使液体向周围飞散。
例如，在专利文献1所述的曝光装置中，虽然利用液体供给机构向投影光学系统和晶圆之间供给液体，并将所供给的液体由利用真空吸引等的液体回收机构进行回收，但如在液体供给机构进行动作的状态下停止液体回收机构的动作，则会使晶圆上的液体增加并向周围飞散。
因此，在浸渍曝光装置中，有可能因飞散的液体而造成装置及构件的故障、漏电或生锈等问题。而且，在这种情况下，还产生不能良好地进行曝光处理的问题。
由此可见，上述现有的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，能够改进一般现有的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法存在的缺陷，而提供一种新的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，所要解决的技术问题是使其抑制因曝光用的液体的泄漏和浸入所带来的影响，并可进行良好的曝光处理，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种定盘，为具有用于支持物体的支持表面的定盘，使前述定盘具有拨液性，且设有从前述定盘回收液体的回收装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的定盘，其中所述的回收装置具有使前述液体向前述支持表面的下方流出的倾斜部。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种载物台装置，为具有用于保持在表面被供给液体的基板的可动体、移动自如地支持该可动体的定盘的载物台装置，其中设有当前述液体流出到前述定盘上时，能够将该流出的前述液体进行回收的回收装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的载物台装置，其中所述的回收装置具有沿前述定盘的外周设置的回收部。
前述的载物台装置，其中所述的回收部具有使前述液体向前述基板表面的下方流出的倾斜部。
前述的载物台装置，其中所述的回收部具有拨液性。
前述的载物台装置，其中所述的定盘具有拨液性。
前述的载物台装置，其中所述的定盘的上方所设置的载物台构成体，具有使前述液体向前述基板表面的下方流出的第2倾斜部。
前述的载物台装置，其中所述的第2倾斜部的下末端形成有贯通前述载物台构成体的贯通孔。
前述的载物台装置，其中所述的载物台构成体具有拨液性。
前述的载物台装置，具有使前述定盘倾斜，排除在前述定盘的表面所残留的前述液体的排除装置。
前述的载物台装置，具有向前述定盘的表面喷射流体，排除所残留的前述液体的第2排除装置。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种曝光装置，为将掩膜的图案通过投影光学系统进行曝光在基板载物台所保持的感光基板上的曝光装置，作为前述基板载物台，使用权利要求3至12中的任一项所述的载物台装置，前述图案的像通过前述投影光学系统的顶端部和前述感光基板之间所充满的前述液体，被投影到前述感光基板上。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种曝光方法，为在定盘上可移动地被支持的基板载物台上的基板上，将掩膜的图案利用投影光学系统进行曝光的曝光方法，其包括以下步骤在前述投影光学系统的顶端部和前述基板之间充满液体的步骤；以及当前述液体流出到前述定盘时将该流出的液体进行回收的步骤。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的曝光方法，其包括用于将前述基板上的液体进行回收的步骤。
前述的曝光方法，其包括对关于前述液体的异常进行检测的步骤。
前述的曝光方法，其包括在对关于前述液体的异常进行检测时，对关于前述异常进行表示的步骤。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种定盘，为具有用于支持物体的支持表面的定盘，使前述定盘具有拨液性，并在前述定盘上设置沟部。
前述的载物台装置，其中所述的回收装置具有在前述定盘上所形成的沟部。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种曝光装置，为使图案在基板上进行曝光的曝光装置，其包括具有表面的定盘；保持前述基板并可在前述定盘上进行移动的基板载物台；具有供给喷嘴并向前述基板供给液体的液体供给装置；具有回收喷嘴并将前述基板上的前述液体进行回收的第1回收装置；以及具有当前述液体流出到前述定盘上时，将该液体进行回收的第2回收装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的曝光装置，其中所述的第2回收装置具有在前述定盘上所形成的沟部。
前述的曝光装置，其中所述的第2回收装置具有沿前述定盘的外周所设置的回收部。
前述的曝光装置，其中设置有与前述第1回收装置和前述第2回收装置的至少一方协动，并对关于前述液体的异常进行检测的检测装置。
前述的曝光装置，其中具有用于显示前述检测装置的检测结果的显示装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出一种定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，本发明的定盘为具有用于支持物体PST的支持表面41A的定盘41，使定盘41具有拨液性(liquid-repellency)，且设有从定盘41回收液体1的回收装置71。
因此，在本发明的定盘中，即使液体1飞散及流出到定盘41上，也可利用回收装置71回收该液体，所以可防止引发装置及构件的故障、漏电或生锈等问题，或降低这些问题的影响。而且，在本发明中，由于定盘41具有拨液性，所以飞散及流出的液体在支持表面41A上不会浸湿扩展，能够轻松地进行移动，并可使回收作业容易进行。
而且，本发明的载物台装置为具有用于保持在表面被供给液体的基板P的可动体PST、移动自如地支持可动体PST的定盘41的载物台ST，其特征在于设有当液体流出到定盘41上时，能够将流出的液体进行回收的回收装置71。
因此，在本发明的载物台装置中，即使在可动体PST的移动等时，从基板P的表面有液体飞散及流出到定盘41上，也可利用回收装置71对该液体进行回收，所以能够防止引发装置及构件的故障、漏电或生锈等问题，或降低这些问题的影响。
而且，本发明的曝光装置为将掩膜M的图案通过投影光学系统PL进行曝光在基板载物台PST所保持的感光基板P上的曝光装置EX，作为基板载物台，使用本发明的载物台装置ST，而图案的像通过投影光学系统PL的顶端部2和感光基板P之间所充满的液体，被投影到感光基板P上。
而且，本发明的曝光方法为在定盘41上可移动地被支持的基板载物台PST上的基板P上，将掩膜M的图案利用投影光学系统PL进行曝光的曝光方法，其特征在于包括在投影光学系统PL的顶端部2和基板P之间充满液体1的步骤、当液体流出到定盘41时将流出的液体进行回收的步骤。
因此，在本发明的曝光装置及曝光方法中，即使投影光学系统PL的顶端部2和感光基板P之间所充满的液体1飞散及流出到定盘41上，也可利用回收装置71回收该液体，所以能够防止引发装置及构件的故障、漏电或生锈等问题，或降低这些问题的影响。
如上所述，本发明能够将因飞散及流出的液体而引起装置及构件的故障、漏电或生锈等问题防止于未然，并可实施稳定的曝光处理。
经由上述可知，本发明是关于一种定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，能够抑制因曝光用的液体的泄漏和浸入所带来的影响，并可进行良好的曝光处理。定盘41具有用于支持物体的支持表面41A。使定盘41具有拨液性，且设有用于从定盘41回收液体的回收装置71。
借由上述技术方案，本发明定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，能够抑制因曝光用的液体的泄漏和浸入所带来的影响，并可进行良好的曝光处理。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举多个较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1所示为本发明的定盘及载物台装置的概略构成图。
图2所示为载物台装置的斜视图。
图3所示为载物台装置中的，X导向载物台及基板定盘的外观斜视图。
图4所示为关于第2实施形态的定盘及载物台装置的概略构成斜视图。
图5所示为关于第3实施形态的定盘及载物台装置的概略构成斜视图。
图6所示为本发明的曝光装置的概略构成图。
图7所示为投影光学系统的顶端部附近的，液体供给机构及液体回收机构的概略构成图。
图8所示为投影光学系统的投影区域和液体供给机构及液体回收机构的位置关系的平面图。
图9所示为基板定盘上所设置的回收部的另一形态。
图10所示为基板定盘上所设置的回收部的另一形态。
图11所示为X导向载物台的另一形态。
图12所示为半导体元件制造工程的一个例子的流程图。
AX光轴 AR1投影区域AR2浸渍区域 C1、C2角部CONT控制装置EL曝光光EX曝光装置 FLG凸缘部K警报装置 IL照明光学系统M掩膜(光栅) MST掩膜载物台P基板(感光基板) PH台部PK镜筒 PL投影光学系统PS载物台部 PST基板载物台(物体、可动体)ST载物台装置Xa扫瞄方向(+X)Xb扫瞄方向(+X) 1液体2光学元件(顶端部) 2a液体接触面2P平板构件 3主立柱3A上侧阶梯部3B下侧阶梯部4底板 5支持立柱6、7防振单元8镜筒定盘9防振单元(排除装置) 10液体供给机构11液体供给部12、12’流量计13、13’阀门14供给喷嘴14A、14A’供给喷嘴 14B、14B’供给喷嘴
14C、14C’供给喷嘴15、15’供给管20液体回收机构21回收喷嘴21A、21A’回收喷嘴21B、21B’供给喷嘴22、22’气液分离器23、23’干燥器24、24’回收管25真空系统26第2回收管 27、27’流量计28液体回收部 31掩膜定盘31A上面 32气体轴承34A、34B开口部35移动镜36激光干涉仪 41基板定盘(定盘)41A上面(支持表面) 41B阶梯部42气体轴承42A吸气口42B喷出口 44X导向载物台(载物台构成体)44A倾斜面(第2倾斜部) 44B排水口(贯通孔)44C凹部 44D底部45移动镜 46激光干涉仪47X线性电动机 47A固定元件47B活动元件 48Y线性电动机48A固定元件 48B活动元件49导向部 49A导向面49B平坦部 50被导向构件51、52气体轴承56聚焦检测系统56A投光部 56B受光部62台部PH的表面71回收装置72沟形构件(回收部)72A底面(倾斜部)72B侧面 73废液管74吸引装置75喷射口(第2排除装置)76沟部77缺口部78废液管 79吸引装置80壁构件 81沟部(回收部)具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法其具体实施方式
、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
下面，请参阅图1至图12所示，对本发明的定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法的实施形态进行说明。
(第1实施形态)在第1实施形态中，对关于本发明的定盘及配备有该定盘的载物台装置进行说明。
请参阅图1所示，为本发明的载物台装置的一实施形态的概略构成图。
图1所示的载物台装置ST的主体构成，包括在底板4上通过防振单元(排除装置)9以3点或4点被支持的基板定盘(定盘)41、作为支持基板P并在基板定盘41的上面(支持表面)41A进行移动的物体(可动体)的基板载物台PST、将基板载物台PST沿X轴方向(图1中的左右方向)进行驱动的X线性电动机47、将基板载物台PST沿Y轴方向(图1中的与纸面直交的方向)进行驱动的Y线性电动机48。防振单元9包括内压可控制的气压支架及音圈电动机等传动装置，并形成利用传动装置的驱动使基板定盘41沿与上面41A直交的方向进行驱动的构成。
基板载物台PST由吸附保持基板P的台部PH、以及被设置为可伴随台部PH进行移动的载物台部PS所构成，且在载物台部PS的下面设置有复数个非接触轴承即气体轴承(air bearing)42。气体轴承42包括对基板定盘41的上面(引导面)41A喷出气体(air)的喷出口42B、吸引基板载物台PST下面(轴承面)和引导面41A间的气体的吸气口42A，并利用来自喷出口42B的气体喷出所造成的反弹力和吸气口42A所产生的吸引力的平衡，而使基板载物台PST(载物台部PS)下面和引导面41A之间保持一定的间隙。即，基板载物台PST利用气体轴承42对基板定盘41的上面(引导面)41A而被非接触支持，并利用线性电动机等基板载物台驱动机构，可在与上面41A平行的平面内，即XY平面内可进行2维移动，及沿与直交于上面41A的Z轴平行的轴周方向的θZ方向可进行微小旋转。另外，台部PH也可沿Z轴方向、θX方向(与X轴平行的轴周方向)及θY方向(与X轴平行的轴周方向)可移动地进行设置。基板载物台驱动机构利用控制装置CONT进行控制。即，台部PH控制基板P的Z位置及倾斜角，使基板P的表面合入一定的面位置，且进行基板P的X轴方向及Y轴方向的定位。
而且，在载物台部PS的底部附近，设置有用于喷射气体的喷射口(第2排除装置)75。喷射口75是将用于排除在基板定盘41的上面41A上所残留的液体的气体，朝该上面41A沿斜下方进行喷射的，且在载物台部PS周围的四面分别形成复数个喷射口75(参照图2；但在图2中，未图示在载物台部PS的+X侧及+Y侧所形成的喷射口)，喷射口75并被连接在未图示的气体供给源上。
在基板载物台PST(台部PH的表面62)上设置有移动镜45。而且，在与移动镜45对向的位置上设置有激光干涉仪46。基板载物台PST上的基板P的2维方向的位置及旋转角，利用激光干涉仪46被实时计测，且计测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT藉由根据激光干涉仪46的计测结果驱动含有线性电动机的基板载物台驱动机构，可对基板载物台PST所支持的基板P进行定位。另外，移动镜45也可设置于基板载物台PS的侧面，使台部PH整个为平面(full flat)。
而且，在基板载物台PST(台部PH)上，设置有用于向基板P上供给液体1的供给喷嘴14，也设置了用于将基板P上的液体1进行回收的，且与基板P的表面邻接配置的回收喷嘴21。
请参阅图2所示，为基板载物台PST及用于驱动该基板载物台PST的基板载物台驱动机构的概略斜视图。在图2中，基板载物台PST(载物台部PS)利用X导向载物台44而在沿X轴方向可被移动自如地支持。基板载物台PST被X导向载物台44进行引导，且可利用X线性电动机47而沿X轴方向以一定的冲程(stroke)进行移动。X线性电动机47包括在X导向载物台44上沿X轴方向伸展设置的固定元件47A、在与该固定元件47A对应设置的基板载物台PST上被固定的活动元件47B。而且，藉由使可动元件47B对固定元件47A进行驱动，可使基板载物台PST沿X轴方向进行移动。这里，基板载物台PST对X导向载物台44，利用沿Z轴方向维持一定量的间隙(gap)的磁石及传动装置所构成的磁导向装置，以非接触状态被支持。基板载物台PST在X导向载物台44上，以非接触支持的状态利用X线性电动机47沿X轴方向进行移动。而且，虽然未图示，但在X导向载物台44上设有编码度盘(encoder scale)，且在基板载物台PST上设有藉由计测编码度盘而对X导向载物台44和基板载物台PST的相对位置关系进行计测的编码器(编码头)。
请参阅图3所示，为只表示图2所示的载物台装置ST中的，X导向载物台44及基板定盘41的图示。
如该图所示，在基板定盘41的上方所设置的载物台构成体即X导向载物台44，形成为朝上方开口的断面略呈凹字的形状，且在其上面形成有随着接近宽度方向的大致中央部而逐渐向下方倾斜的倾斜面(第2倾斜部)44A。而且，在倾斜面44A的下末端(最低的位置)，沿X导向载物台44的长度方向空开间隔而形成复数个排水口(贯通孔)44B。这些排水口44B形成位于基板定盘41的上面41A的上方的形态，即形成于即使液体从排水口44B流出，液体也可淌到上面41A上这样的位置。
另外，X线性电动机47的固定元件47A利用未图示的衬垫(spacer)隔开间隙而被设置于X导向载物台44的凹部内，所以不会阻碍液体沿倾斜面44A流下。
而且，在本载物台装置ST中，设置有用于在液体流出到基板定盘41上时，将该液体进行回收的回收装置71。回收装置71由沿基板定盘41的外周所设置的沟状构件(回收部)72、与沟状构件72连接的废液管73、将流入到沟状构件72的液体通过废液管7 3进行吸引的吸引装置74所构成。
沟状构件72形成向上方开口的断面略呈凹字的形状(参照图1)，且在凹部内的底面72A及侧面72B上施加利用氟和氟化合物的拨液涂层(拨液处理)。而且，沟状构件72的底面72A设于较定盘41的上面41A低的位置，并使连接有废液管73的角部C1(+X、-Y侧的角部)为最低位置，该角部C1和对角的角部C2为最高位置，形成沿X轴方向及Y轴方向两个方向进行倾斜的倾斜部。
而且，即使在基板定盘41的上面41A上，也可形成与沟状构件72同样地，施加利用氟和氟化合物的拨液涂层，而具有拨液性的构成。
另外，向基板定盘41施加的拨液涂层，不只可在上面41A上，也可施加在整个基板定盘41上。
另一方面，在X导向载物台44的长边方向的两端，设置有可将该X导向载物台44与基板载物台PST一起，沿Y轴方向进行移动的一对Y线性电动机48、48。Y线性电动机48分别包括设置于X导向载物台44的长边方向两端的活动元件48B、与该活动元件48B对应设置的固定元件48A。而且，藉由对固定元件48A驱动活动元件48B，可使X导向载物台44与基板载物台PST一起沿Y轴方向进行移动。而且，藉由分别调整Y线性电动机48、48的驱动，使X导向载物台44也可沿θZ方向进行旋转移动。因此，可利用该Y线性电动机48、48，而使基板载物台PST与X导向载物台44大致一体地沿Y轴方向及θZ方向进行移动。
在基板定盘41的X轴方向两侧分别设置有形成正面视L字状，用于引导X导向载物台44向Y轴方向的移动的导向部49。导向部49在底板4上被支持。在本实施形态中，在导向部49的平坦部49B上，设置有Y线性电动机48的固定元件48A。另一方面，在X导向载物台44下面的长边方向两末端分别设置有凹形的被导向构件50。导向部49以与被导向部50进行扣合，并使导向部49的上面(导向面)49A和被导向部构件50的内面对向的形态被设置。在导向部49的导向面49A上，设置有作为非接触轴承的气体轴承(气体轴承)51，且X导向载物台44对导向面49A被非接触支持。
而且，在Y线性电动机48的固定元件48A和导向部49的平坦部49B之间，装入有非接触轴承即气体轴承(气体轴承)52，且固定元件48A利用气体轴承52对导向部49的平坦部49B被非接触地支持。因此，依据运动量保存的法则，依据X导向载物台44及基板载物台PST的+Y方向(或-Y方向)的移动，固定元件48A沿-Y方向(或+Y方向)进行移动。利用该固定元件48A的移动，可使伴随X导向载物台44及基板载物台PST的移动的反力被抵消，且防止重心位置的变化。即，固定元件48A具有作为所谓的抵抗质量(counter mass)的机能。
在上述构成的载物台装置ST中，藉由对来自供给喷嘴14的液体1的供给量和利用回收喷嘴21的液体1的回收量进行控制，可在基板P的表面上保持有一定量的液体1的状态下，利用基板载物台驱动机构使基板载物台PST沿定盘41进行移动。
这里，当因利用回收喷嘴21的液体回收中产生故障等理由，液体从基板上飞散或流出时，其一部分向X导向载物台44流淌，而且另一部分向基板定盘41的上面41A流淌。
向X导向载物台44流淌的液体，不积留于凹部内而沿倾斜面44A流淌，在倾斜面44A的下末端从排水口44B向基板定盘41的上面41A流淌(参阅图3所示)。
这里，在基板载物台PST进行动作的情况下，从设于基板载物台PST(载物台部PS)的底部的喷射口75向上面41A喷射气体，而且定盘41的上面41A具有拨液性，所以流出到上面41A的液体成液滴状飞散并集中于沟形构件72中。在沟状构件72中也施以拨液处理，而且使底面72A倾斜，所以液体以液滴状态沿底面72A流向(滚落)较上面41A的下方位置(即较基板P表面的下方位置)，并利用吸引装置74的吸引，从废液管73被排出及回收。
另一方面，当因为产生错误而使基板载物台PST的动作停止时，处于喷射口75喷出的气体达不到的位置的液体有可能积留在基板定盘41上，但在这种情况下，可驱动防振单元9的传动装置(例如线性电动机和音圈电动机等)，使基板定盘41的上面41A对水平面倾斜。藉此，液滴状的液体在上面41A上滚动并流入沟状构件72。此时，向任一方向倾斜都可使沟状构件72的底面72A倾斜，所以可通过废液管73回收液体，在一较佳实施型态中，藉由倾斜定盘41而使连接有废液管73的角部C1为最低，可使液滴状的液体在角部C1附近流入沟状构件72，因此可缩短到将定盘41的液体通过废液管73排出为止的时间。
如上所述，在本实施形态中，即使供给到基板P上的液体因某些理由而飞散流出到基板定盘41上，也可利用回收装置71回收该液体，所以能够将因飞散及流出的液体而引起的装置及构件的故障、漏电或生锈等问题防止于未然。而且，在本实施形态中，由于回收装置71的沟状构件72的底部72A具有拨液性，而且形成使液体流出到较定盘上面41A处于下方的位置的倾斜面，所以可使液体不在沟状构件72中积留而被顺利地排出和回收。而且，在本实施形态中，由于使基板定盘41的上面41A具有拨液性，所以使液体难以附着，能够轻松地滑落到沟形构件72中。而且，在本实施形态中，从喷射口75对定盘上面41A喷射气体，所以能够轻松地排除在表面所残留的液体，且即使在基板载物台PST的驱动中有液体飞散到定盘上面41A上，也可降低在气体轴承42和上面41A之间卷入液体的可能性而维持间隙，可有助于基板载物台PST的稳定驱动。而且，在本实施形态中，即使利用气体的喷射也无法排除液体时，也可藉由利用防振单元9使基板定盘41倾斜，而轻松地实施液体的排除。
这样，在本实施形态中可将流出的液体以基板定盘41进行回收，所以也可采用一种未必在基板载物台PST上对供给到基板P表面的液体进行回收的构成，并可抑制在这种情况下伴随液体回收的振动，且藉由以液体覆盖大部分的基板表面，也可抑制因汽化热所造成的基板的温度下降。
而且，在本实施形态中，即使在X导向载物台44上，也可利用倾斜面44A而将飞散及流出的液体导向下方，并从排水口44B排出，所以能够防止液体积留在X导向载物台44上而产生热的影响，或在液体为水这样的情况下产生污点和细菌。另外，即使在X导向载物台44上，也与定盘上面41A和沟状构件72的底面72A同样地付以拨液性，而轻松地进行液体的移动为佳。而且，在基板载物台PST上所设置的编码头等，最好不与液体接触，所以利用盖子等进行覆盖为佳。
(第2实施形态)接着，对本发明的定盘及载物台装置的第2实施形态进行说明。
请参阅图4所示，为载物台装置中的基板载物台PST、基板定盘41及X导向载物台44的概略图。
另外，在图4中，为了方便而省略基板载物台PST上的移动镜及基板、基板定盘41的沟状构件的图示。
在本实施形态中，如图4所示，在基板载物台PST的台部PH的上面，沿边缘(外周)形成有沟部76。而且，在台部PH的一侧面上，形成有位于X导向载物台44的凹部44C的上方，并沿Z轴方向延展且与沟部76连通的缺口部77。
而且，在X导向载物台44的凹部44C中，形成有较基板定盘41位于X方向外侧的排水口44B。在该排水口44B上连接有废液管78。而且，在废液管78上连接有通过废液管78吸引液体的吸引装置79。而且，在X导向载物台44上，凹部44C内的底部44D以排水口44B成为最低位置的形态而倾斜形成。
在上述构成中，被供给到台部PH上的液体流入沟部76，并通过缺口部77流出到X导向载物台44的凹部44C。然后，流出到凹部44C的液体沿底部44D的倾斜流入排水口44B，并利用吸引装置79的吸引而从废液管78被排出和回收。
这样，在本实施形态中，由于飞散·流出到X导向载物台44的凹部44C的液体不会到达基板定盘41的上面41A，所以能够减少在上面41A所残留的液体的量，并可进一步减少在气体轴承和上面41A之间卷入液体的可能性，且可更加提高基板载物台PST的驱动稳定性。
(第3实施形态)接着，对本发明的定盘及载物台装置的第3实施形态进行说明。
第3实施形态与第2实施形态相比，只在从排水口44B流出液体的构成上有所不同。
即，在本实施形态中(如图5所示)，X导向载物台44的排水口44B形成于沟状构件72的上方位置。而且，在排水口44B不连接废液管等。
在上述的构成中，流出到X导向载物台44的凹部44C的液体，沿底部44D的倾斜流淌，并从排水口44B自然落下，并且利用沟状构件72进行回收。这样，在本实施形态中，由于不对飞散及流出到X导向载物台44的液体进行强制吸引，所以能够防止伴随吸引所产生的振动。
(第4实施形态)下面，对配备有上述第1实施形态所示的载物台装置ST的曝光装置，参阅图6至图8进行说明。本实施形态是利用在将掩膜的图案像投影曝光到感光基板上的曝光装置中，于保持感光基板并移动的基板载物台上适用上述实施形态的载物台装置的场合的例子进行说明。另外，在本实施形态中，对与上述第1实施形态同样的构成要素付以相同的符号，并将其说明省略或简略化。
请参阅图6所示，为本发明的曝光装置的概略构成图。
在图6中，曝光装置EX包括支持掩膜M的掩膜载物台MST、具有用于支持基板(感光基板)P的基板载物台PST的上述图1至图3所示的载物台装置ST、将由掩膜载物台MST所支持的掩膜M利用曝光光EL进行照明的照明光学系统IL、将曝光光EL所照明的掩膜M的图案像在基板载物台PST所支持的基板P上进行投影曝光的投影光学系统PL，以及统一控制曝光装置EX整体的动作的控制装置CONT。在控制装置CONT上，连接有在关于曝光处理产生异常时，用于产生警报的警报装置K。另外，曝光装置EX具有用于支持掩膜载物台MST及投影光学系统PL的主立柱3。主立柱3被设置于在地面上水平载置的底板4上。在主立柱3上形成有向内侧突出的上侧阶梯部3A及下侧阶梯部3B。
本实施形态的曝光装置EX是为了实质上缩短曝光波长而提高图像分辨率且实质上扩大聚焦深度，而适用浸渍法的浸渍曝光装置，其包括向基板P上供给液体1的液体供给机构10，以及将基板P上的液体1进行回收的液体回收机构20。曝光装置EX至少在将掩膜M的图案像向基板P上进行转印期间，利用液体供给机构10所供给的液体1，在包括投影光学系统PL的投影区域AR1的基板P的一部分上形成浸渍区域AR2。具体地说，曝光装置EX藉由在投影光学系统PL的顶端部(终端部)的光学元件2和基板P的表面之间充满液体1，并通过该投影光学系统PL和基板P之间的液体1及投影光学系统PL，将掩膜M的图案像在基板P上进行投影，从而将该基板P进行曝光。
在本实施形态中，是以作为曝光装置EX，使用将掩膜M和基板P沿扫描方向的彼此不同的方向(反方向)进行同步移动，且将掩膜M上所形成的图案在基板P上进行曝光的扫描型曝光装置(所谓scanning stepper)的场合为例子进行说明。在以下的说明中，以与投影光学系统PL的光轴AX一致的方向作为Z轴方向，在与Z轴垂直的平面内的掩膜M和基板P的同步移动方向(扫描方向)作为X轴方向，与Z轴方向及X轴方向垂直的方向(非扫描方向)作为Y轴方向。
另外，这里所说的[基板]包括在半导体晶圆上涂敷作为感光性材料的光刻胶(photoresist)的，[掩膜]包括在基板上形成被缩小投影的元件图案的光栅(reticle)。
照明光学系统IL利用在主立柱3的上部所固定的支持立柱5被支持。照明光学系统IL将掩膜载物台MST上所支持的掩膜M利用曝光光EL进行照明，并具有曝光用光源、使曝光用光源所射出的光束照度均匀的光学积分仪、将来自光学积分仪的曝光光EL进行集光的聚光镜、中继透镜系统、及将基于曝光光EL的掩膜M上的照明区域设定为缝隙状的可变视场光圈。掩膜M上的一定的照明区域利用照明光学系统IL，以均匀照度分布的曝光光EL进行照明。作为从照明光学系统IL所射出的曝光光EL，使用例如水银灯所射出的紫外线区域的辉线(g线、h线、i线)及KrF激态复合物激光光(波长248nm)等深紫外线光(DUV光)、ArF激态复合物激光光(波长193nm)及F2激光光(波长157nm)等真空紫外线光(VUV光)等。本实施型态使用ArF激态复合物激光光(波长193nm)。
在本实施形态中，液体1可使用纯水。ArF激态复合物激光光不只可透过纯水，例如水银灯所射出的紫外线区域的辉线(g线、h线、i线)及KrF激态复合物激光光(波长248nm)等深紫外线光(DUV光)也可透过纯水。
掩膜载物台MST为支持掩膜M的，在其中央部配备有用于通过掩膜M的图案像的开口部34A。在主立柱3的上侧阶梯部3A上，通过防振单元6使掩膜定盘31被支持。在掩膜定盘31的中央部，也形成有用于通过掩膜M的图案像的开口部34B。在掩膜载物台MST的下面，设置有复数个非接触轴承即气体轴承(air bearing)32。掩膜载物台MST利用气体轴承32对掩膜定盘31的上面(导向面)31A被非接触支持，并可利用线性电动机等掩膜载物台驱动机构，在与投影光学系统PL的光轴AX垂直的平面内，即XY平面内进行2维移动及沿θZ方向进行微小旋转。在掩膜载物台MST上设置有移动镜35。而且，在与移动镜35对向的位置设置有激光干涉仪36。掩膜载物台MST上的掩膜M的2维方向位置及θZ方向的旋转角(根据情况也包括θX、θY方向的旋转角)，由激光干涉仪36被实时计测，且计测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT藉由根据激光干涉仪36的计测结果驱动掩膜载物台驱动机构，可对掩膜载物台MST所支持的掩膜M的位置进行控制。
投影光学系统PL是将掩膜M的图案以一定的投影倍率β在基板P上进行投影曝光的，由包括在基板P侧的顶端部所设置的光学元件(透镜)2的复数个光学元件构成，并且这些光学元件由镜筒PK被支持。在本实施形态中，投影光学系统PL是投影倍率β例如为1/4或1/5的缩小系统。另外，投影光学系统PL也可为等倍系统及扩大系统的某一种。在镜筒PK的外周部设置有凸缘部FLG。而且，在主立柱3的下侧阶梯部3B上，通过防振单元7使镜筒定盘8被支持。而且，藉由使投影光学系统PL的凸缘部FLG与镜筒定盘8进行扣合，可利用镜筒定盘8支持投影光学系统PL。
本实施形态的投影光学系统PL的顶端部的光学元件2对镜筒PK可装卸(交换)地被设置。光学元件2与浸渍区域AR2的液体1接触。光学元件2由萤石形成。由于萤石与水的亲和性高，所以可使液体1与光学元件2的液体接触面2a的几乎整个面紧密接触。即，在本实施形态中，由于供给与光学元件2的液体接触面2a的亲和性高的液体(水)1，所以光学元件2的液体接触面2a和液体1的附着性高，可利用液体1确实地充满光学元件2和基板P之间的光路。另外，光学元件2也可为与水的亲和性高的石英。而且，也可在光学元件2的液体接触面2a上施以亲水化(亲液化)处理，更加提高与液体1的亲和性。
以包围光学元件2的形态设置有平板构件2P。与平板构件2P的基板P对向的面(即下面)为平坦面。光学元件2的下面(液体接触面)2a也为平坦面，使平板构件2P的下面与光学元件2的下面大致形成齐平面。藉此，可在大范围良好地形成浸渍区域AR2。而且，可在平板构件2P的下面，与光学元件2同样地，施以表面处理(亲液化处理)。
请参阅图7所示，为液体供给机构10、液体回收机构20及投影光学系统PL顶端部附近的扩大图。液体供给机构10是用于向投影光学系统PL和基板P之间供给液体1的，其包括可送出液体1的液体供给部11，以及通过供给管15与液体供给部11连接，并将从该液体供给部11所送出的液体1供给到基板P上的供给喷嘴14。供给喷嘴14与基板P的表面邻接配置。液体供给部11包括用于收纳液体1的容器(tank)及加压泵(pump)等，并通过供给管15及供给喷嘴14将液体1供给到基板P上。液体供给部11的液体供给动作由控制装置CONT控制，控制装置CONT可控制利用液体供给部11的对基板P上的每单位时间的液体供给量。
在供给管15的流路途中，设置有流量计12，用于计测利用液体供给部11被供给到基板P上的液体1的量(每单位时间的液体供给量)进行计测的。流量计12持续监视被供给到基板P上的液体1的量，并将其计测结果输出到控制装置CONT。而且，在供给管15中的流量计12和供给喷嘴14之间，设置有用于将供给管15的流路进行开关的阀门13。阀门13的开关动作可利用控制装置CONT进行控制。另外，本实施形态的阀门13采用所谓的常闭方式，在因例如停电等而使曝光装置EX(控制装置CONT)的驱动源(电源)停止的情况下，对供给管15的流路进行机械性闭塞。
液体回收机构20是用于对利用液体供给机构10被供给到基板P上的液体1进行回收的，其包括与基板P的表面邻接配置的回收喷嘴(吸引口)21，以及与回收喷嘴21通过回收管24被连接的真空系统25。真空系统25配备有真空泵而构成，其动作由控制装置CONT控制。藉由驱动真空系统25，可使基板P上的液体1与其周围的气体(空气)一起通过回收喷嘴21被回收。另外，作为真空系统25，也可不在曝光装置中设置真空泵，而使用配置用曝光装置EX的工厂的真空系统。
在回收管24的流路途中，设置有气液分离器22，用于将从回收喷嘴21所吸入的液体1和气体进行分离。这里，如上所述，从回收喷嘴21将基板P上的液体1和其周围的气体一起回收。气液分离器22将利用回收喷嘴21所回收的液体1和气体进行分离。作为气液分离器22，可采用藉由使回收的液体和气体流过具有例如复数个孔部的管构件，并使液体利用重力作用通过前述孔部落下，而将液体和气体进行分离的重力分离方式，和使用离心力使回收的液体和气体分离的离心分离方式等。而且，真空系统25可吸引由气液分离器22所分离的气体。
在回收管24中的真空系统25和气液分离器22之间，设置有干燥器23，用于将利用气液分离器22被分离的气体进行干燥。即使在气液分离器22所分离的气体中混合有液体成分，藉由利用干燥器23对气体进行干燥，并使该干燥的气体流入真空系统25中，也可防止因液体成分的流入而造成的真空系统25的故障等问题的产生。作为干燥器23，可采用藉由将例如气液分离器22所供给的气体(混入有液体成分的气体)冷却至该液体的露点以下而除去液体成分的方式，和藉由加热到该液体的沸点以上而除去液体成分的方式等。
另一方面，由气液分离器22所分离的液体1通过第2回收管26被液体回收部28回收。液体回收部28具有用于收纳所回收的液体1的容器等。液体回收部28所回收的液体1，可例如被废弃，或进行净化而返回到液体供给部11等得以再利用。而且，在第2回收管26途中的气液分离器22和液体回收部28之间，设置有用于对所回收的液体1的量(每单位时间的液体回收量)进行计测的流量计27。流量计27对从基板P上所回收的液体1的量进行持续监视，并将其计测结果向控制装置CONT输出。如上所述，虽然从回收喷嘴21将基板P上的液体1与其周围的气体一起回收，但藉由以气液分离器22分离液体1和气体，并只将液体成分送出到流量计27，可使流量计27正确地计测由基板P上所回收的液体1的量。
而且，曝光装置EX具有对基板载物台PST所支持的基板P的表面位置进行检测的聚焦检测系统56。聚焦检测系统56包括在基板P上通过液体1由倾斜方向投射检测用光束的投光部56A，以及用于接受由基板P所反射的前述检测用光束的反射光的受光部56B。聚焦检测系统56(受光部56B)的受光结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT根据聚焦检测系统56的检测结果，可对基板P表面的Z轴方向的位置信息进行检测。而且，藉由利用投光部56A投射复数个检测用光束，可对基板P的θX及θY方向的倾斜信息进行检测。
另外，如图1的部分断面图所示，液体供给机构10及液体回收机构20与镜筒定盘8被分离支持。藉此，液体供给机构10及液体回收机构20所产生的振动，不会通过镜筒定盘8传达到投影光学系统PL。
请参阅图8所示，为液体供给机构10及液体回收机构20和投影光学系统PL的投影区域AR1的位置关系的平面图。投影光学系统PL的投影区域AR1形成沿Y轴方向的细长矩形状(缝隙状)，并以沿X轴方向夹持该投影区域AR1的形态，沿+X侧配置3个供给喷嘴14A～14C，沿-X侧配置2个回收喷嘴21A、21B。而且，供给喷嘴14A～14C通过供给管15与液体供给部11连接，回收喷嘴21A、21B通过回收管24与真空系统25连接。而且，在使供给喷嘴14A～14C和回收喷嘴21A、21B大致旋转180度的配置中，配置有供给喷嘴14A’～14C’和回收喷嘴21A’、21B’。供给喷嘴14A～14C和回收喷嘴21A’、21B’沿Y轴方向交互排列，喷嘴14A’～14C’和回收喷嘴21A、21B沿Y轴方向交互排列，且供给喷嘴14A’～14C’通过供给管15’与液体供给部11连接，回收喷嘴21A’、21B’通过回收管24’与真空系统25连接。另外，在供给管15’的途中，与供给管15同样，设置有流量计12’及阀13’。而且，在回收管24’的途中，与回收管24同样，设置有气液分离器22’及干燥器23’。
下面，对利用上述的曝光装置，将掩膜M的图案在基板P上进行曝光的程序进行说明。
在掩膜M被引导到掩膜载物台MST上，且基板P被引导到基板载物台PST上后，控制装置CONT驱动液体供给机构10的液体供给部11，并通过供给管15及供给喷嘴14在每单位时间向基板P上供给一定量的液体1。而且，控制装置CONT伴随利用液体供给机构10的液体1的供给，驱动液体回收机构20的真空系统25，并驱动回收喷嘴21及回收管24在每单位时间回收一定量的液体1。藉此，在投影光学系统PL顶端部的光学元件2和基板P之间形成液体1的浸渍区域AR2(充满液体的步骤)。这里，为了形成浸渍区域AR2，控制装置CONT分别对液体供给机构10及液体回收机构20进行控制，以使对基板P上的液体供给量和从基板P上的液体回收量为大致相同的量。然后，控制装置CONT利用照明光学系统IL以曝光光EL对掩膜M进行照明，并将掩膜M的图案像通过投影光学系统PL及液体1投影到基板P上。
在扫描曝光时，掩膜M的部分图案像被投影到投影区域AR1上，且对于投影光学系统PL，掩膜M同步地沿-X方向(或+X方向)以速度V进行移动，与此同步，基板P通过基板载物台PST沿+X方向(或-X方向)以速度β·V(β为投影倍率)进行移动。然后，在向1个拍摄区域的曝光结束之后，利用基板P的步进，使下一拍摄区域移动到扫描开始位置，此后利用步进扫描方式依次进行对各拍摄区域的曝光处理。在本实施形态中，液体1被设定为沿与基板P的移动方向平行的方向，且沿与基板P的移动方向相同的方向进行流动。即，当沿箭形符号Xa(参照图8)所示的扫描方向(-X)使基板P移动并进行扫描曝光时，利用供给管15、供给喷嘴14A～14C、回收管24及回收喷嘴21A、21B，进行利用液体供给机构10及液体回收机构20的液体1的供给及回收。即，当基板P沿-X方向进行移动时，利用供给喷嘴14(14A～14C)使液体1被供给到投影光学系统PL和基板P之间，且利用回收喷嘴21(21A、21B)使基板P上的液体1与其周围的气体一起被回收，并使液体1沿-X方向进行流动以充满投影光学系统PL顶端部的光学元件2和基板P之间。
另一方面，当沿箭形符号Xb(参照图8)所示的扫描方向(+X)使基板P移动并进行扫描曝光时，利用供给管15’、供给喷嘴14A’～14C’、回收管24’及回收喷嘴21A’、21B’，进行利用液体供给机构10及液体回收机构20的液体1的供给及回收。即，当基板P沿+X方向进行移动时，利用供给喷嘴14’(14A’～14C’)使液体1被供给到投影光学系统PL和基板P之间，且利用回收喷嘴21’(21A’、21B’)使基板P上的液体1与其周围的气体一起被回收，并使液体1沿+X方向进行流动以充满投影光学系统PL顶端部的光学元件2和基板P之间。在这种情况下，通过例如供给喷嘴14被供给的液体1，以随着基板P向-X方向的移动而被引入光学元件2和基板P之间的形态进行流动，所以即使液体供给机构10(液体供给部11)的供给能量小，也可将液体1轻松地供给到光学元件2和基板P之间。而且，藉由依据扫描方向将流过液体1的方向进行转换，在沿+X方向或-X方向的任一方向扫描基板P的情况下，可以液体1充满光学元件2和基板P之间，并能够得到高图像分辨率及广聚焦深度。
在曝光处理中，液体供给机构10中所设置的流量计12的计测结果及液体回收机构20中所设置的流量计27的计测结果，被不断地输出到控制装置CONT。控制装置CONT对流量计12的计测结果，即利用液体供给机构10被供给到基板P上的液体的量，和流量计27的计测结果，即利用液体回收机构20从基板P上被回收的液体的量进行比较，并根据其比较的结果而控制液体供给机构10的阀门13。具体地说，控制装置CONT求得向基板P上的液体供给量(流量计12的计测结果)和从基板P上的液体回收量(流量计27的计测结果)之差，并根据该求得的差是否超过预先所设置的容许值(阈值)，进而控制阀门13。这里，如上所述，控制装置CONT分别对液体供给机构10及液体回收机构20进行控制，以使对基板P上的液体供给量和从基板P上的液体回收量大致相同，所以如利用液体供给机构10的液体供给动作及利用液体回收机构20的液体回收动作分别正常进行，则上述所求得的差大致为零。
控制装置CONT在所求得的差在容许值以上的情况下，即在液体回收量与液体供给量相比极其少的情况下，判断为液体回收机构20的回收动作产生异常，不能充分地回收液体1。此时，控制装置CONT判断例如液体回收机构20的真空系统25产生故障等异常，且为了防止因无法利用液体回收机构20正常地回收液体1而引起液体1的泄漏，要使液体供给机构10的阀门13动作，而隔断供给管15的流路，并停止利用液体供给机构10的对基板P上的液体1的供给。这样，控制装置CONT对从液体供给机构10被供给到基板P上的液体量，和由液体回收机构20所回收的液体量进行比较，并根据比较结果检测液体回收机构20的回收动作异常，当液体1形成供给过量而检测出异常时，停止对基板P上的液体1的供给。另外，控制装置CONT也可在检测出该异常时，使前述警报装置K发出警报。也可还在前述警报装置K上设置显示装置，控制装置CONT经由显示装置可显示异常的情况。而且，也可在回收装置71的至少一部分(例如沟状构件72和沟部)上设置漏水传感器，并依据该漏水传感器的检测结果而输出异常显示。
此时，已经供给到基板P上且无法利用液体回收机构20回收的液体1，如上述第1实施形态所说明的，从基板载物台PST直接，或通过X导向载物台44间接地流出到基板定盘41的上面41A上，并使一部分流入沟状构件72被回收。而且，对定盘上面41A上所残留的液体，藉由使控制装置CONT驱动防振单元9(的传动装置)而使基板定盘41倾斜，可使液体流入沟状构件72进行回收(液体回收步骤)。
这样，在本实施形态中，藉由以液体1充满光学元件2和基板P之间，可得到高图像分辨率及广聚焦深度，且即使在因某些原因而使液体从基板P上飞散及流出的情况下，也可回收液体并防止装置及构件的故障、漏电或生锈等问题于未然，能够顺利地实施曝光处理。
以上，一面参照附加图示一面对关于本发明的适当的实施形态进行了说明，但本发明当然并不限定于该例子。如为该行业人士，在权利要求范围所述的技术思想的范畴内，可想到各种变更例或修正例，这一点是显而易见的，它们当然也属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施形态中，采用在基板定盘41的周围设置沟状构件72作为回收装置71的回收部的构成，但并不限定于此，也可采用如例如图9所示，利用在沿基板定盘41边缘的全周上形成的较基板上面41A低的阶梯部41B、设置于基板定盘41的侧面的壁构件80而形成沟部81，并利用该沟部81将飞散及流出到基板定盘41上的液体进行回收的构成。在这种情况下，为了顺利地回收液体也对沟部81内施以拨液处理，并使阶梯部41B倾斜为佳。
而且，也可不使用壁构件，而如图10所示，在沿基板定盘41外周的全周上设置沟部，并将该沟部81作为回收部。
另外，沟部81也未必设置于基板定盘41的全周上。例如，也可沿基板定盘41的X方向(扫描方向)的外周设置2个沟部81，且沿基板定盘41的Y方向(非扫描方向)的外周设置2个沟状构件72。这样，可将本实施形态所揭示的回收装置71适当组合使用。
而且，在上述实施形态中，是使X导向载物台44的断面大致为凹字形而进行说明的，但也可如图11所示，使断面大致为H状。X导向载物台44的侧壁44C，利用设置于基板载物台PST上的气体轴承(air bearing)所发出的气体，在宽度方向上(图11中的左右方向)被加以大的负载，所以藉由形成H形状且上下对称，能够防止在X导向载物台44上施加偏负载。而且，倾斜面44A本来也可只在上部侧，但为了防止偏负载最好也在下面侧对称设置。
另外，在上述的实施形态中，采用藉由利用防振单元9使基板定盘41倾斜，而排除基板上面41A上所残留的液体的构成，但也可采用使基板上面41A形成对水平面倾斜的倾斜面的构成。在这种情况下，利用基板载物台PST的移动而使基板表面的Z轴方向的位置变动，所以可依据基板载物台PST的位置，沿Z轴方向驱动台部PH的位置而修正基板P的表面位置。
同样，为了顺利地排除在台部PH上所残留的液体，也可采用使台部PH的表面为倾斜面或施以拨液处理的构成。
而且，在使基板定盘41倾斜及使台部PH的表面为倾斜面的情况下，以未设置有移动镜和定位标记(fiducial mark)等最好不与液体接触的构件的方向变低的形态进行倾斜为佳。
如上所述，本实施形态中的液体1由纯水构成。纯水具有可在半导体制造工场等轻松地大量获取，且对基板P上的光刻胶和光学元件(透镜)等没有不良影响的优点。而且，因为纯水对环境没有不良影响，且杂质的含有量极低，所以也可期待纯水对于基板P的表面、及投影光学系统PL的顶端面所设置的光学元件的表面起到清洗的作用。
而且，因为纯水(水)对波长为193nm左右的曝光光EL的折射率n大致为1.44，所以当使用ArF激态复合物激光光(波长193nm)作为曝光光EL的光源时，在基板P上可使波长缩短为1/n即约134nm，而得到高图像分辨率。另外，聚焦深度与空气中相比扩大约n倍即约1.44倍，所以在空气中使用的情况下和能够确保相同程度的聚焦深度的情况下，可进一步增加投影光学系统PL的孔径数值，利用这一点也可使图像分辨率提高。
另外，本实施形态的液体1为水，但也可为水以外的液体，例如在曝光光EL的光源为F2激光的情况下，由于该F2激光不能透过水，所以此时可使用能够透过F2激光光的例如氟系油和过氟化聚醚(PFPE)等氟系液体作为液体1。而且，除此以外，也可使用对曝光光EL具有透过性，且折射率尽可能高，并使投影光学系统PL和基板P表面上所涂敷的光刻胶保持稳定的液体(例如雪松油)作为液体1。
而且，本实施形态在投影光学系统PL的顶端安装有光学元件2，但作为在投影光学系统PL的顶端所安装的光学元件，也可为投影光学系统PL的光学特性，例如象差(球面象差、彗形象差)的调整所使用的光学板。或为可透过曝光光EL的平行平面板。
在上述各实施形态中，并未特别限定上述喷嘴的形状，例如对投影区域AR1的长边，也可利用2对喷嘴进行液体1的供给或回收。另外，在这种情况下，因为可从+X方向或-X方向的任一方向进行液体1的供给及回收，所以也可使供给喷嘴和回收喷嘴上下并列配置。
另外，作为上述各实施形态的基板P，不只是半导体元件制造用的半导体晶圆，也可适用于显示元件用的玻璃基板和薄膜磁头用的陶瓷晶圆，或曝光装置所使用的掩膜或光栅的原版(合成石英、硅晶圆)等。
而且，在上述实施形态中，采用一种将投影光学系统PL和基板P之间以液体局部充满的曝光装置，但在日本专利早期公开的特开平6-124873号公报所揭示的那种，使保持曝光对象的基板的载物台在液槽中进行移动的浸渍曝光装置，和日本专利早期公开的特开平10-303114号公报中所揭示的那种，在载物台上形成一定深度的液体槽并在其中保持基板的浸渍曝光装置中，也可适用本发明。
作为曝光装置EX，除了使掩膜M和基板P同步移动并对掩膜M的图案进行扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(scanning stepper)以外，也可适用于在使掩膜M和基板P静止的状态下，将掩膜M的图案统一曝光，并使基板P依次步进移动的步进重复(step and repeat)方式的投影曝光装置(stepper)。而且，本发明也可适用于在基板P上至少将2个图案进行部分地重复转印的步进缝合方式的曝光装置。
而且，本发明也可适用于如日本专利早期公开的特开2001-160530号公报所揭示的，具有2个晶圆载物台(基板载物台)，并在对准位置和曝光位置将这2个晶圆载物台进行替换的双载物台型的曝光装置。在这种情况下，也可在2个晶圆载物台的替换时保持驱动液体供给部11及液体回收部28的状态。这是因为可如前述那样，将来自液体供给部11的液体1通过基板定盘4 1进行回收。藉此，可使双载物台型曝光装置的生产率更加提高。
作为曝光装置EX的种类，并不限于在基板P上将半导体元件图案进行曝光的半导体元件制造用的曝光装置，也可广泛适用于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置，和用于制造薄膜磁头、摄像元件(CCD)或光栅或掩膜等的曝光装置等。
当在基板载物台PST和掩膜载物台MST上应用线性电动机(参照USP5,623,853或USP5,528,118)时，作为使它们的载物台对定盘浮起的方式，采用利用气体轴承的气体上浮型及利用洛伦兹力或电抗力的磁上浮型的任一种为佳。而且，各载物台PST、MST既可为沿导向台进行移动的类型，也可为不设置导向装置的无导向类型。
作为各载物台PST、MST的驱动机构，也可使用一种平面电动机，使二维配置磁石的磁石单元和二维配置线圈的电枢单元对向，并利用电磁力而驱动各载物台PST、MST。在这种情况下，使磁石单元和电枢单元的任一个与载物台PST、MST连接，磁石单元和电枢单元的另一个设置于载物台PST、MST的移动面侧即可。
为了不使因基板载物台PST的移动所产生的反作用力传到投影光学系统PL上，也可如日本专利早期公开的特开平8-166475号公报(USP5,528,118)所述的那样，利用框架构件将反作用力机械性地向地面(大地)释放。为了不使因掩膜载物台MST的移动所产生的反作用力传到投影光学系统PL上，也可如日本专利早期公开的特开平8-330224号公报(USS/N 08/416,558)所述的那样，利用框架构件将反作用力机械性地向地面(大地)释放。
本实施形态的曝光装置EX可藉由将包括本申请的权利要求范围所述的各构成要素的各种子系统，在保持一定的机械精度、电气精度、光学精度的条件下进行组装而制造。为了确保这些各种精度，可在该组装的前后，关于各种光学系统进行为了达成光学精度的调整，关于各种机械系统进行为了达成机械精度的调整，关于各种电气系统进行为了达成电气精度的调整。从各种子系统向曝光装置的组装工程，包括各种子系统相互的、机械连接、电气电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然在从该各种子系统向曝光装置的组装工程之前，还有各子系统各自的组装工程。当各种子系统向曝光装置的组装工程结束后，进行综合调整，确保作为曝光装置整体的各种精度。另外，曝光装置的制造最好在温度及洁净度受到控制的净室中进行。
半导体元件等微型元件如图12所示，经过进行微型元件的机能及性能设计的步骤201、制作基于该设计步骤的光栅(掩膜)的步骤202、制造元件的基材即基板的步骤203、利用前述实施形态的曝光装置EX将光栅的图案在基板上进行曝光的基板处理步骤204、元件组装步骤(包括切割工程、焊接工程、封装工程)205、检查步骤206等而制造。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种定盘，为具有用于支持物体的支持表面的定盘，其特征在于使前述定盘具有拨液性，且设有从前述定盘回收液体的回收装置。
2.根据权利要求1所述的定盘，其特征在于其中所述的回收装置具有使前述液体向前述支持表面的下方流出的倾斜部。
3.一种载物台装置，为具有用于保持在表面被供给液体的基板的可动体、移动自如地支持该可动体的定盘的载物台装置，其特征在于其中设有当前述液体流出到前述定盘上时，能够将该流出的前述液体进行回收的回收装置。
4.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于其中所述的回收装置具有沿前述定盘的外周设置的回收部。
5.根据权利要求4所述的载物台装置，其特征在于其中所述的回收部具有使前述液体向前述基板表面的下方流出的倾斜部。
6.根据权利要求4或5所述的载物台装置，其特征在于其中所述的回收部具有拨液性。
7.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于其中所述的定盘具有拨液性。
8.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于其中所述的定盘的上方所设置的载物台构成体，具有使前述液体向前述基板表面的下方流出的第2倾斜部。
9.根据权利要求8所述的载物台装置，其特征在于在其中所述的第2倾斜部的下末端形成有贯通前述载物台构成体的贯通孔。
10.根据权利要求8或9所述的载物台装置，其特征在于其中所述的载物台构成体具有拨液性。
11.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于具有使前述定盘倾斜，排除在前述定盘的表面所残留的前述液体的排除装置。
12.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于具有向前述定盘的表面喷射流体，排除所残留的前述液体的第2排除装置。
13.一种曝光装置，为将掩膜的图案通过投影光学系统进行曝光在基板载物台所保持的感光基板上的曝光装置，其特征在于作为前述基板载物台，使用权利要求3至12中的任一项所述的载物台装置，前述图案的像通过前述投影光学系统的顶端部和前述感光基板之间所充满的前述液体，被投影到前述感光基板上。
14.一种曝光方法，为在定盘上可移动地被支持的基板载物台上的基板上，将掩膜的图案利用投影光学系统进行曝光的曝光方法，其特征在于其步骤包括在前述投影光学系统的顶端部和前述基板之间充满液体的步骤；以及当前述液体流出到前述定盘时将该流出的液体进行回收的步骤。
15.根据权利要求14所述的曝光方法，其特征在于其包括用于将前述基板上的液体进行回收的步骤。
16.根据权利要求14所述的曝光方法，其特征在于其包括对关于前述液体的异常进行检测的步骤。
17.根据权利要求16所述的曝光方法，其特征在于其包括在对关于前述液体的异常进行检测时，对关于前述异常进行表示的步骤。
18.一种定盘，为具有用于支持物体的支持表面的定盘，其特征在于使前述定盘具有拨液性，并在前述定盘上设置沟部。
19.根据权利要求3所述的载物台装置，其特征在于其中所述的回收装置具有在前述定盘上所形成的沟部。
20.一种曝光装置，为使图案在基板上进行曝光的曝光装置，其特征在于其包括具有表面的定盘；保持前述基板并可在前述定盘上进行移动的基板载物台；具有供给喷嘴并向前述基板供给液体的液体供给装置；具有回收喷嘴并将前述基板上的前述液体进行回收的第1回收装置；以及具有当前述液体流出到前述定盘上时，将该液体进行回收的第2回收装置。
21.根据权利要求20所述的曝光装置，其特征在于其中所述的第2回收装置具有在前述定盘上所形成的沟部。
22.根据权利要求20所述的曝光装置，其特征在于其中所述的第2回收装置具有沿前述定盘的外周所设置的回收部。
23.根据权利要求20所述的曝光装置，其特征在于其中设置有与前述第1回收装置和前述第2回收装置的至少一方协动，并对关于前述液体的异常进行检测的检测装置。
24.根据权利要求23所述曝光装置，其特征在于其中具有用于显示前述检测装置的检测结果的显示装置。
全文摘要
本发明是关于一种定盘、载物台装置及曝光装置以及曝光方法，能够抑制因曝光用的液体的泄漏和浸入所带来的影响，并可进行良好的曝光处理。定盘41具有用于支持物体的支持表面41A。使定盘41具有拨液性，且设有用于从定盘41回收液体的回收装置71。
文档编号G03F7/20GK1612292SQ20041008845
公开日2005年5月4日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年10月31日
发明者荒井大 申请人:株式会社尼康