专利名称：曝光装置和器件加工方法
技术领域：
本发明涉及通过投射光学系统和液体对衬底上的图案进行曝光 的曝光装置，以及器件加工方法。
背景技术：
半导体器件和液晶显示设备是通过所谓的光刻 (photolithography )技术来加工的，其中形成在掩膜上的图案被转印 到光敏衬底上。此光刻过程所使用的曝光装置包括支撑掩膜的掩膜台 和支撑衬底的衬底台，并且在逐步移动掩膜台和衬底台的同时经由投 射光学系统将掩膜的图案转印到衬底上。近年来出现了对分辨率更高 的投射光学系统的需求，以便处理更高程度的器件图案集成。所使用 的曝光波长越短，投射光学系统的数值孔径越大，投射光学系统的分 辨率就越高。因此，曝光装置中使用的曝光波长逐年被缩短，投射光 学系统的数值孔径也被增大。此外，当前的主流曝光波长是248 nm KrF受激准分子激光，但是波长更短的193 nm ArF受激准分子激光 也正在商业化。此外，在执行曝光时，除了分辨率外，聚焦深度(DOF) 也是很重要的。以下方程分别表达了分辨率R和聚焦深度6。 <formula>formula see original document page 5</formula>(1)
<formula>formula see original document page 5</formula>, (2)
其中，l是曝光波长，NA是投射光学系统的数值孔径，k,和k2 是处理系数。方程(1)和(2)教导，如果曝光k缩短并且数值孔径 NA增大以增强分辨率R,则聚焦深度S变窄。如果聚焦深度5变得过窄，则可能难以将衬底表面与投射光学系 统的像平面对准，并且在啄光操作期间可能会有聚焦裕量不足的危险。 因此，例如以下的PCT国际公布WO99/49504中所公开的，已经提出 了一种液体浸润方法，作为用于大大缩短曝光波长和增大聚焦深度的 方法。此液体浸润方法在投射光学系统的下表面和衬底的表面之间填 充液体，例如水或有机溶剂，从而利用液体中的曝光用光的波长是空 气中的1/n这一事实(其中n是液体的折射率，通常约为1.2至1.6)， 因此将分辨率提高了约n倍，并且将聚焦深度增大了约n倍。在此在 本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家法律和法规所允许 的程度内，通过引用将上述国际公布的内容全部包含进来。
顺便说一下，上述相关技术具有下述问题。
上述PCT国际/〉布No. WO99/49504中z〉开的膝光装置具有这样 的构造液体被提供和回收以使得浸润区域被形成在村底的一个部分 上；但是，如果在浸润曝光完成之后浸润区域中的液体未被充分回收 的状态下，例如衬底台被移动到加载/卸载位置(衬底更换位置)以便 将村底卸载到村底台上并且加载新衬底，则残余(附着)在投射光学 系统前部的液体或者供液喷头、回收喷头等中的液体可能滴落到周边 器件上，例如台的导轨面、台干涉计的反射镜等。
此外，如果液体残余在投射光学系统的前部处的光学元件上，则
有可能在残余的液体已蒸发之后附着的残余物(所谓的水印)会留在 投射光学系统的前部处的光学元件上，并且将会在执行下一曝光过程
时不利地影响形成在衬底上的图案。此外，可以想象到，即使在不执 行曝光过程时，当使用布置在衬底台上的衬底周围的参考平面构件、 基准标构件等时，将会形成浸润区域，并且有可能这些浸润区域中的 液体不会被充分回收，并且附着的残余物将会留在这些构件上，或者
残余在这些构件上的液体将会扩散开来。
此外，还可以想象到，曝光期间来自衬底上的浸润区域的液体将 会扩散开来，并且附着到周边的装置、构件等上。如果曝光期间从衬 底扩散开来的液体附着到例如每个台干涉计的反射镜上，则可能会有使得干涉计所测量的台位置的精度下降的危险。
发明内容
本发明是在考虑到这种情况的同时做出的，并且本发明的一个目 的是提供这样一种曝光装置，其能够在经由投射光学系统和液体将图 案投射和曝光到衬底上时充分去除和/或回收不必要的液体并且在衬 底上形成所需器件图案，以及提供一种使用此曝光装置的器件加工方 法。
为解决上述问题，本发明釆用了与描述实施例的图l至22相对 应的下述构造。另外，为了帮助理解，将用描述一个实施例的附图中 的相应符号来说明本发明，但是本发明不限于此实施例。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL )和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P )上，来对衬底(P ) 进行曝光，该装置包括液体去除机构(40， 60， 90),其间歇性地 向液体(1)附着到的组件(2、 7、 8A、 13、 23、 55、 57、 LS等)吹 气以便去除液体(1)，所述组件被布置在投射光学系统(PL)的像平 面附近。
此外，本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过 在投射光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射 光学系统(PL)和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P)上，来对 衬底(P)进行曝光，该装置包括液体去除机构(40、 60、 90), 其向液体(1)附着到的组件(2、 7、 8A、 13、 23、 55、 57、 LS等) 吹气以便去除液体(1),所述组件被布置在投射光学系统(PL)的像 平面附近；其中液体去除机构(40、 60、 90)在改变气体的流速的同 时吹动气体。
根据本发明，可以通过间歇性地或在改变其流速的同时向布置在 投射光学系统的像平面附近的组件吹气，来在组件表面上形成湍流， 从而成功地去除附着到组件的不必要的液体。因此，可以防止液体从组件滴落、扩散等等，以及防止在这些组件上出现附着的残余物(水 印)，从而以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL)和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P)上，来对衬底(P) 进行曝光，该装置包括液体去除机构(40、 60、 90),其具有振动 装置(8E、 17、 43B、 92、 151)，该振动装置振动组件(2、 7、 8A、 13、 23、 55、 57、 LS等)以便去除附着到组件的液体(1)，所述组 件被布置在投射光学系统(PL)的像平面附近。
根据本发明，振动布置在投射光学系统的像平面附近的组件促进 了去除附着到组件的液体，并且使得能够成功地去除不必要的液体。 因此，可以防止液体从组件滴落、扩散等等，以及防止在这些組件上 出现附着的残余物(水印)，从而以良好的精度在衬底上形成所需的 图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL )和液体(1)将图案的图4象投射到衬底(P )上，来对衬底(P) 进行膝光，该装置包括液体去除机构(90)，其去除在曝光期间从 衬底(P)扩散开来的或者附着到布置在投射光学系统(PL)的像平 面附近的组件(55)的液体(1)。
根据本发明，即使在浸润曝光期间液体从衬底扩散到周边，也可 以通过去除扩散的液体来防止由于液体扩散而导致的曝光精度降低的 问题，并且以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL)和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P)上，来对衬底(P) 进行曝光，该装置包括液体去除机构(90)，其与对衬底(P)进 行曝光操作并行地去除附着到组件(55)的液体(1)，所述组件被布 置在投射光学系统(PL)的像平面附近。根据本发明，即使在浸润曝光期间来自衬底的液体扩散并附着到 组件，也可以通过与膝光操作并行地执行去除附着到组件的液体的操 作，来去除液体，而不降低整个曝光的吞吐量。另外，通过去除附着 到组件的液体，可以防止由于附着的液体导致的曝光精度下降的问题， 并且以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL )和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P )上，来对衬底(P ) 进行爆光，该装置包括提供在组件(55)的上侧的遮蔽构件(180)， 其防止液体(1)附着到组件(55),所述组件被布置在投射光学系统 (PL)的像平面附近。
根据本发明，在曝光期间或完成衬底曝光之后(或之前)，遮蔽 构件可阻隔从衬底扩散开来的液体、从诸如喷头等部件滴落的液体等 等，因此可以防止液体附着到位于该遮蔽构件的下侧之上组件的问题。 因此，可以防止由附着到组件的液体导致的曝光精度下降的问题，并 且以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在投射 光学系统(PL)和衬底(P)之间填充液体(1)并且经由投射光学系 统(PL)和液体(1)将图案的图像投射到衬底(P)上，来对衬底(P) 进行曝光，该装置包括具有支持表面的台(52、 PST)，其支持衬 底(P)，并且能够相对于投射光学系统(PL)移动；以及液体接收 构件(102)，其被布置在台(52、 PST)周围，并且被设置为使得液 体接收表面被定位得低于支持表面。
根据本发明，液体接收构件可接收从台的末端部分滴落的液体、 从布置在投射光学系统的前部的光学元件和从支持此光学元件的镜框 滴落的液体等，因此可以防止液体附着和扩散到不希望发生液体附着 的位置，例如台的驱动部件、基底等等。因此，可以抑制村底的定位 精度的降低，并且以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过经由被提供给衬底(P)的液体(1)将图像投射在衬底(P)之上，来对衬底
(P)进行曝光，该装置包括能够支持和移动衬底(P)的台(52、 PST);位置检测构件(55),其被提供给台(52、 PST),用于检 测与台(52、 PST)的位置相关的信息；以及液体去除机构(90)， 其去除附着到位置检测构件(55)的液体(1)。
根据本发明，可以去除附着到用于检测与台的位置相关的信息的 位置检测构件(例如反射来自激光干涉计的测量光束的可移动镜)的 液体，因此可以抑制对台的位置测量和衬底的定位精度的不利影响， 并且以良好的精度在衬底上形成所需的图案。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过在衬底
(P)上形成液体(1)的浸润区域(AR2)并且经由浸润区域(AR2) 的液体(1)将图像投射到衬底(P)上，来对衬底(P)进行曝光，该 装置包括能够支持和移动衬底(P)的台装置(52、 PST);检测台 装置(52、 PST)的位置信息的干涉计(56);以及反射表面(55 )， 其被提供给台装置(52、 PST)，并且反射来自干涉计(56)的测量 光束(56a );其中，反射表面(55 )的上端被定位得低于浸润区域(AR2 )。 本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过经由提 供给衬底(P)的液体(1)将图像投射到衬底(P)上来对衬底(P) 进行曝光，该装置包括能够支持和移动衬底(P)的衬底支撑构件
(52、 PST);检测衬底支持构件(52、 PST)的位置信息的干涉计
(56);板状构件(180)，其被安装在衬底支持构件(52、 PST)的 上表面之上，并且是斥液性的；以及反射表面(55)，其被提供给板 状构件(180)下方的衬底支持构件(52、 PST)，并且反射来自干涉 计(56)的测量光束(56a);其中，板状构件(180)的末端部分的 至少一部分在测量光束(56a)撞击反射表面(55)的方向一侧上沿入 射方向伸出得比反射表面(55)多。
本发明的曝光装置(EX)是这样一种曝光装置，其通过投射光 学系统(PL)在衬底(P)上形成图像，该装置包括衬底支持构件
(52、 PST ),其至少能够支持衬底(P )并至少在平面内移动衬底(P );检测衬底支持构件(52、 PST)在平面内的位置信息的干涉计(56); 以及反射表面(55)，其被提供给衬底支持构件(52、 PST),并且 反射来自干涉计(56)的测量光束(56a);其中，撞击反射表面(55) 的测量光束(56a )的光径的至少一部分经过衬底支持构件(52、 PST ) 的至少一部分的下方。
本发明的器件加工方法使用上述曝光装置(EX)。根据本发明， 可以在抑制环境变化及附着到投射光学系统的像平面附近的光学元件 的残余物的出现等的状态下，加工具有所需性能的器件。
图l是示出本发明的曝光装置的一个实施例的示意性框图。 图2是示出用于形成浸润区域的供液机构和液体回收机构的示意 性框图。
图3是示出村底台的平面图。
图4示出台液体回收装置的一个示例。
图5A和图5B是示出第一液体去除装置的一个示例的示意图， 该装置是液体去除机构。
图6是示出第二液体去除装置的操作的一个示例的示意图，该装 置是液体去除机构。
图7A和图7B是用于说明吹气操作的示意图。
图8是示出第二液体去除装置的操作的一个示例的示意图，该装 置是液体去除机构。
图9示出振动装置的另一个实施例。
图10是示出第二液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图11是示出第二液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图12示出振动装置的另一个实施例。
图13是示出第一液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置是液体去除机构。
图14是示出第一液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图15是示出第一液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图16是示出第三液体去除装置的一个示例的示意图，该装置是 液体去除机构。
图17是示出第三液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图18是示出第三液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图19是示出第三液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图20是示出第二液体去除装置的另一个示例的示意图，该装置 是液体去除机构。
图21是示出这样一个方面的示意图，在该方面中，在可移动镜 的上部提供遮蔽构件。
图22是示出用于制造半导体器件的过程的一个示例的流程图。
具体实施例方式
以下参考
本发明的曝光装置。图l是示出根据本发明的 膝光装置的一个实施例的示意性框图。
在图1中，啄光装置EX包括支撑掩膜M的掩膜台MST;支 撑衬底P的衬底台PST;用曝光用光EL照射由掩膜台MST支撑的 掩膜M的曝光用光学系统IL;将被EL照射的掩膜M的图案图像投 射和曝光到由衬底台PST支撑的衬底P上的投射光学系统PL;以及 提供对整个膝光装置EX的操作控制的控制装置CONT。整个曝光装 置EX被容纳在箱装置CH内。
本发明的曝光装置EX是液体浸润型曝光装置，其应用液体浸润方法以大大缩短啄光波长、提高分辨率以及大大增大聚焦深度，并且
包括将液体1提供给衬底P的供液机构10以及回收衬底P上的液体1 的液体回收机构20。在本实施例中，纯水被用作液体l。至少在将掩 膜M的图案图像转印到衬底P期间，曝光装置EX以供液机构10提 供的液体1在衬底P上包括投射光学系统PL的投射区域AR1的至少 一个部分中形成浸润区域AR2。具体而言，曝光装置EX通过在PL 的前部处的光学元件2和衬底P的表面(曝光表面)之间填充液体1， 然后经由此投射光学系统PL和衬底P之间的液体1以及经由投射光 学系统PL将掩膜M的图案图像投射到衬底P上，从而对衬底P进行
'现在将通过用扫描型膝光装置(所谓的扫描步进器)作为曝光装 置EX的情况为例，来说明本实施例，该扫描型曝光装置利用形成在 掩膜M上的图案对衬底P进行曝光，同时在相互不同的方向(相反方 向)上沿扫描方向(规定的方向)同步移动掩膜M和衬底P。在以下 说明中，水平平面内掩膜M和衬底P同步移动的方向(扫描方向)是 X轴方向，水平平面内与X轴方向正交的方向是Y轴方向(非扫描方 向)，与X轴和Y轴方向垂直并且与投射光学系统PL的光轴AX — 致的方向是Z轴方向。此外，绕X、 Y和Z轴的旋转(倾斜)方向分
别是ex、 eY和ez方向。此外，这里的"衬底"包括其中半导体晶片 被涂覆以光阻材料的衬底，"掩膜"包括其中形成被缩小投射到衬底上 的器件图案的刻线。
曝光用光学系统IL以曝光用光EL照射由掩膜台MST支撑的掩 膜M,并且包括曝光光源；使从膝光光源发射出的光通量的强度均 匀的光学积分器；聚集来自光学积分器的曝光用光EL的聚光透镜； 中继透镜系统；以及将掩膜M上被曝光用光EL照射的照射区域设置 成狭缝形的可变场阑；等等。曝光用光学系统IL利用曝光用光EL照 射掩膜M上的规定照射区域，该曝光用光EL具有均匀的照射强度分 布。可用作从曝光用光学系统IL发射出的曝光用光EL的光的示例包 括深紫外光(DUV光)，例如从汞灯发射出的紫外范围中的亮线(g、h和i线)，以及KrF受激准分子激光(248 nm波长)；以及真空紫 外光(VUV光)，例如ArF受激准分子激光(193 nm波长)和F2 激光(157 nm波长)。本实施例中使用ArF受激准分子激光。如上 所述，本实施例中的液体1是纯水，并且曝光用光EL能够透射经过 该液体，即使光是来自受激准分子激光器的。此外，紫外范围的亮线 (g、 h和i线)以及深紫外光(DUV光)，例如KrF受激准分子激 光(248 nm波长)也可穿透纯水。
掩膜台MST支撑掩膜M，并且可以在与投射光学系统PL的光
轴ax垂直的平面(即xy平面)上二维移动，并且可以在ez方向上
精微地旋转。掩膜台驱动装置MSTD，例如直线电动机，驱动掩膜台 MST。在掩膜台MST上提供了可移动镜50。此外，在与可移动镜50 相对的位置处提供了激光干涉计51。控制装置CONT控制掩膜台驱 动装置MSTD。激光干涉计51实时测量掩膜台MST上的掩膜M在 二维方向上的位置和旋转角，并且将这些测量结果输出到控制装置 CONT。控制装置CONT基于激光干涉计51的测量结果驱动掩膜台 驱动装置MSTD，从而定位由掩膜台MST支撑的掩膜M。
投射光学系统PL以规定的投射放大率P将掩膜M投射和曝光到 衬底P上，并且包括投射光学系统主体MPL和光学元件2，该投射光 学系统主体MPL包括多个光学元件，该光学元件2是在衬底P侧(投 射光学系统PL的像平面侧上)的前部提供的。构成投射光学系统主 体MPL的多个光学元件被透镜镜筒PK所支持，而投射光学系统PL 的前部处的光学元件2被镜框LS所支持。此外，支持光学元件2的 镜框LS和透镜镜筒PK的前部,皮耦合设备150所耦合，该耦合设备 包括多个连接部件151。
在本实施例中，投射光学系统PL是具有例如1/4或1/5的投射 放大率(5的缩小系统。此外，投射光学系统PL可以是单位放大系统 或放大系统。光学元件2和镜框LS接触浸润区域AR2中的液体l。
光学元件2是由荧石制成的。由于荧石对于纯水有较高的亲合力， 所以液体1可被附着到光学元件2的液体接触表面2a的几乎整个表面上。即，由于本实施例中提供的液体(水)1对于光学元件2的液体 接触表面2a具有较高的亲合力，因此光学元件2的液体接触表面2a 和液体1具有强烈的附着特性，因此光学元件2可以由对于水有强亲 合力的石英制成。此外，可以对光学元件2的液体接触表面2a进行亲 水(亲液)处理，以便进一步提供它对液体l的亲和力。
此外，啄光装置EX包括焦点检测系统4。在包括光发射部件4a 和光接收部件4b的焦点检测系统4中，检测光从光发射部件4a经过 液体1从对角方向投射到衬底P的表面(膝光表面)上，并且其反射 光被光接收部件4b接收。控制装置CONT控制焦点检测系统4的操 作，并且基于光接收部件4b的光接收结果，检测Z轴方向上衬底P 的表面相对于规定的参考表面的位置(焦点位置)。此外，通过得出 衬底P的表面上的多个位置中的每一个处的焦点位置，焦点检测系统 4可得出倾斜方向上衬底P的俯仰角。此外，可以用例如日本未经审 查专利申请首次公布No. H08-37149和相应的美国专利申请No. 6，327，025中公开的焦点检测系统构成焦点检测系统4。此外，在此在 本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家法律和法规所允许 的程度内，通过引用将上述日本公布和相应的美国专利的公开内容全 部包含进来。
衬底台PST支撑衬底P并且包括经由衬底支持器支持衬底P的 Z台52、支撑Z台52的XY台53和支撑XY台53的基底54。衬底 台驱动装置PSTD，例如直线电动机，驱动衬底台PST。控制装置 CONT控制衬底台驱动装置PSTD。此外，当然也可以整体提供Z台 和XY台。衬底P在XY方向上的位置(与投射光学系统PL的像平 面基本平等的方向上的位置)是通过驱动衬底台PST的XY台53来
控制的。
可移动镜(反射镜)55被提供到衬底台PST的侧边部分(Z台 52)。此外，在与可移动镜55中的每一个相对的位置处提供激光干涉 计56。每个激光干涉计56实时测量村底台PST上的衬底P的二维方 向上的位置和旋转角，并且这些测量结果被输出到控制装置CONT。基于每个激光干涉计56的测量结果，控制装置CONT经由衬底台驱 动装置PSTD驱动XY台53，该衬底台驱动装置PSTD在X轴方向和 Y轴方向上定位由衬底台PST支撑的衬底P。
此外，通过经由衬底台驱动装置PSTD驱动衬底台PST的Z
台
52，控制装置cont在z轴方向(焦点位置)和ex、 9y方向上控制
由Z台52支撑的衬底P的位置。即，Z台52基于来自控制装置CONT 的基于焦点检测系统4的检测结果的命令进行操作，控制衬底P的焦 点位置(Z位置)和倾斜角，并且将其表面(曝光表面)与通过投射 光学系统PL和液体1形成的像平面对准。
在衬底台PST (Z台52)上提供辅助板57以便它围绕衬底P。 辅助板57包括在与衬底支持器支持的衬底P的表面的高度基本相同 的高度处的平坦表面。这里，在衬底P和辅助板57的边缘之间有约 0.1- lmm的缝隙，但是由于液体1的表面张力，实际上没有液体l 流进该缝隙中，因此即使当对衬底P的四周边缘进行曝光时，液体1 也可被辅助板57保持在投射光学系统PL下方。
此外，在衬底台PST(Z台52)上提供了参考构件7，该参考构
PFM。另外，在投射光学系统PL的前部附近提供了衬底对准系统5， 该衬底对准系统5检测衬底P上的对准标记或提供给参考构件7的基 准标记PFM。此外，在掩膜台MST的附近提供了掩膜对准系统6， 该掩膜对准系统6通过掩膜M和投射光学系统PL检测提供给参考构 件7的基准标记MFM。另外，例如在曰本未经审查专利申请首次公 布No. H04-65603和相应的美国专利No. 5,493,403中公开的系统可用 于构成衬底对准系统5，在日本未经审查专利申请首次公布No. H07-176468和相应的美国专利No. 5,646,413中公开的系统可用于构 成掩膜对准系统6。
另外，在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家 法律和法规所允许的程度内，通过引用将上述日本公布和相应美国专 利的公开的内容全部包含进来。另外，在衬底台PST (Z台52)上提供了光接收设备8，该光接 收设备8接收经过投射光学系统PL辐照到其像平面侧(衬底P侧) 的光。光接收设备8包括由Z台52上提供的玻璃板构成的光透射构 件8A,和嵌在Z台52中的光接收元件8B，该光接收元件8B通过光 透射构件8A接收光。
在衬底对准系统5附近提供了第 一液体去除装置(液体去除机构) 40,其去除残余和附着在提供给Z台52的参考构件7上的液体1。此 外，向衬底台PST提供了回收液体1的液体回收装置(液体回收机构) 30。
供液机构10从上方将规定的液体1提供到衬底P上以便形成浸 润区域AR2，并且包括供液装置ll，其能够馈送液体l;以及供给 喷头13，其通过具有通道的供给管12连接到供液装置11，其中每个 供给喷头13具有供给端口 ，从这个供液装置11馈送来的液体1经过 该供给端口被提供给衬底P。供液装置11包括存储供液装置11的罐、 加压泵等，并且通过供给管12和供给喷头13将液体1提供给衬底P。 控制装置CONT控制供液装置11提供液体的操作，并且可独立控制 每单位时间由供液装置11提供给衬底P的液体量。此外，供液装置 11包括用于调整液体l的温度的机构，并且向衬底P提供温度与容纳 装置的箱装置CH内部温度基本相同(例如23。C)的液体l。供给喷 头13被布置在衬底P附近，并且从衬底P上方向衬底P提供液体1。 此外，在浸润曝光期间，供给喷头13接触浸润区域AR2中的液体l。
液体回收机构20从衬底P上方回收液体1，并且包括各自具有 布置在衬底P的表面附近的回收端口的回收喷头23和通过具有通道 的回收管22连接到回收喷头23的液体回收装置21。液体回收装置21 包括诸如真空泵之类的真空系统(抽吸装置)，存储回收的液体l的 罐等，并且通过回收喷头23和回收管22回收衬底P上的液体1 。 CONT 控制液体回收装置21的回收液体操作，并且可以控制其每单位时间回 收的液体量。在浸润曝光期间回收喷头23接触浸润区域AR2中的液 体1，并且液体回收才几构20通过回收喷头23从衬底P上方吸取和回收液体1。
图2示出投射光学系统PL的投射区域AR1 、在X轴方向上提供 液体1的供给喷头13 (13A-13C)和回收液体1的回收喷头23 (23A、 23B)之间的位置关系。在图2中，投射光学系统PL的投射区域AR1 的形状是在Y轴方向上长且细的矩形，并且掩膜M的图案图像的一 部分被投射到该投射区域AR1。三个供给喷头13A-13C被布置在+X 方向一侧，两个回收喷头23A、 23B被布置在-X方向一侧，以便投射 区域AR1在X轴方向上被置于其间。另外，供给喷头13A-13C经由 供给管12连接到供液装置11，回收喷头23A、 23B经由回收管22连 接到液体回收装置21。此外，供给喷头15A-15C和回收喷头25A、 25B 被布置在这样的位置该位置是通过将供给喷头13A-13C和回收喷头 23A、 23B的位置旋转几乎180。获得的。供给喷头13A-13C和回收喷 头25A、 25B在Y轴方向上交替排列，供给喷头15A-15C和回收喷头 23A、 23B在Y轴方向上交替排列，供给喷头15A-15C经由供给管14 连接到供液装置11，回收喷头25A、 25B经由回收管24连接到液体 回收装置21。
此外，衬底P经由XY台53以速度p'V (其中p是投射放大率) 在+X方向(或-X方向)上移动，这与掩膜M相对于投射光学系统 PL在-X方向(或+X方向)上以速度V进行的移动同步。在一个曝光 区域(shot region)的膝光完成后，下一曝光区域通过衬底P的步进 移动到扫描开始位置，然后通过步进扫描系统对每个曝光区域相继执 行曝光过程。
在本实施例中，控制装置CONT使液体1沿着衬底P的移动方 向流动。例如，如果正通过在例如由箭头Xa所示的扫描方向(-X方 向)上移动衬底P来执行扫描曝光，则液体1被供液装置11和液体 回收装置21通过用供给管12、供给喷头13A-13C、回收管22和回收 喷头23A、 23B提供和回收。即，当衬底P在-X方向上移动时，液体 1从供液装置11通过供给管12和供给喷头13 (13A-13C)提供在投 射光学系统PL和衬底P之间，被液体回收装置21通过回收喷头23(23A、 23B)和回收管22回收，从而在-X方向上流动，以便它填充 光学元件2和村底P之间的空间。同时，如果正通过在例如由箭头 Xb所示的扫描方向(+X方向)上移动衬底P来执行扫描曝光，则液 体1被供液装置11和液体回收装置21通过用供给管14、供给喷头 15A-15C、回收管24和回收喷头25A、 25B提供和回收。即，当衬底 P在+X方向上移动时，液体1从供液装置11通过供给管14和供给喷 头15 (15A-15C )提供在投射光学系统PL和衬底P之间，被液体回 收装置21通过回收喷头25 (25A、 25B)和回收管24回收，从而在 十X方向上流动，以便它填充光学元件2和衬底P之间的空间。从而， 控制装置CONT利用供液装置11和液体回收装置21来使液体1在与 衬底P的移动方向完全相同的方向上沿着衬底P的移动方向流动。在 此情况下，例如从供液装置11通过供给喷头13提供的液体1随着衬 底P在-X方向上的移动而流动，以便它被吸引到投射光学系统PL和 衬底P之间的空间中，因此即使供液装置11提供的能量较小，也可 以很容易地向其提供液体1。另外，通过根据扫描方向切换液体1的 流动方向，则不论是在+X方向还是-X方向上扫描衬底P，都可以将 液体1填充在投射光学系统PL前部处的光学元件2和衬底P之间， 并且获得高分辨率和深聚焦深度。
另外，本发明不特别限于上述喷头配置，液体l例如可以通过沿 投射区域AR1的长边布置的两对喷头来提供和回收。另外，在此情况 下，液体1也可以从+X方向或-X方向提供和回收，并且供给喷头和 回收喷头因此可以垂直排列。此外，提供和回收液体1的喷头是以规 定间隔提供在投射光学系统PL的光学元件2周围的的，因此即使衬 底P在不同于扫描方向(+X方向和-X方向)的方向上移动，也可以 使液体1在与衬底P的移动方向平行或相同的方向上流动，
图3是从上方看的衬底台PST的Z台52的示意性俯视图。可移 动镜55( 55X， 55Y)被部署在矩形Z台52的两个相互垂直的侧面上。 具体而言，可移动镜55X被提供到Z台52的+X—侧上的末端部分， 以便它在Y轴方向上延伸，而可移动镜55Y被提供到Z台52的+Y一侧上的末端部分，以便它在X轴方向上延伸。另外，衬底P经由支 持器(未示出)被支持在Z台52的基本上中央处。
用激光(测量光束)辐照可移动镜55的激光干涉计56 ( 56X， 56Y)分别被布置在与可移动镜55 (55X， 55Y)相对的位置处。另夕卜， 在位于衬底台PST的外侧的每个激光千涉计56附近提供吹出喷头 91，，并且每个吹出喷头91包括气体吹出端口 91A，并且构成第二液 体去除装置(液体去除机构)卯的一部分，该液体去除装置卯通过 向相应的可移动镜55吹送气体来去除附着到其上的液体1。在本实施 例中，吹出喷头91是在每个激光千涉计56的两侧提供的，或者说将 每个激光干涉计56夹在中间。
凹槽部件(上方凹槽部件)58沿着每个可移动镜55的长度方向 形成在其上部。振动装置92被提供在每个可移动镜55的凹槽部件58 的内侧上的多个规定位置处，并且振动每个可移动镜55。在本实施例 中，每个振动装置92是由作为压电器件的压电薄膜制成的，并且被粘 贴在每个可移动镜55的凹槽部件58的中心位置和两端位置处的沿长 度方向的三个位置中的每个位置处。另外，振动装置92的安装位置和 数目可以任意设置。
在衬底P周围提供了如上所述的在与衬底P的表面的高度基本相 同的高度处的平坦表面的辅助板57。另外，在辅助板57周围提供了 液体吸收部件31，其构成回收液体l的台液体回收装置30的一部分。 液体吸收部件31是具有规定宽度的环状构件，并且被布置在以环状形 式形成在Z台52中的凹槽部件(回收端口 ) 33中。液体吸收部件31 由多孔材料制成，例如由多孔陶资等制成。或者，海绵这种多孔材料 可用作形成液体吸收部件31的材料。由多孔材料制成的液体吸收部件 31可保存规定量的液体1。
在Z台52的一个角落处提供参考构件7。以规定的位置关系向 参考构件7提供由衬底对准系统5检测的基准标记PFM和由掩膜对 准系统6检测的基准标记MFM。此外，参考构件7的表面基本上是 平坦的，并且充当焦点检测系统4的参考表面。另外，可以在Z台52上以与参考构件7相分离的方式提供焦点 检测系统4的参考表面。此外，可整体地提供参考构件7和辅助板57。
另外，在Z台52上参考构件7附近提供回收由第一液体去除装 置40从参考构件7去除的液体1的液体吸收构件42。液体吸收构件 42被布置在形成在Z台52中的凹槽部件44中。另外，在Z台52的 单独的角度处提供构成第三液体去除装置(液体去除机构)60的喷头 部件64的气体喷放端口 64A，该液体去除装置60去除残余和附着在 投射光学系统PL前部处的光学元件2和支持此光学元件2的镜框LS 上的液体1，并且在气体吹出端口 64A的附近提供回收从光学元件2 去除的液体1的液体吸收材料65。液体吸收材料65被布置在形成在Z 台52中的凹槽部件66中。
此外，在Z台52的单独的角落处提供光透射构件8A，该光透射 构件8A构成接收通过投射光学系统PL辐照到其像平面侧(衬底P 侧)的光的光接收设备8的一部分。光透射构件8A是以玻璃板的表 面上的包括遮光材料(例如铬)的薄膜形成图案的，并且在其中央部 分处提供了狭缝部件8S，该狭缝部件8S是光透射部件，其长度方向 在Y轴方向上。通过投射光学系统PL辐照到其像平面侧的光经过狭 缝部件8S，并且被嵌入在Z台52中的光接收元件8B接收。另外， 在Z台52上光透射构件8A附近提供了液体吸收构件142，该液体吸 收构件142回收从光透射构件8A去除的液体1。液体吸收构件142 被布置在形成在Z台52中的凹槽构件144中。
图4是示出台液体回收装置30的截面图。台液体回收装置30包 括上述液体吸收部件31，其被布置在以环状方式形成在Z台52中 的凹槽部件(回收端口 ) 33中；形成在Z台52内部并且与凹槽部件 33相连的通道32;在Z台52外部提供的一端连接到通道32的管道 36;连接到管道36的另一端并且在Z台52提供的罐37;以及通过具 有阀38A的38连接到此罐37的泵39，该泵39是真空系统(抽吸装 置)。罐37具有排放通道37A，并且其构造使得当积累了规定量时液 体1被从排放通道37A排放出。另外，在台液体回收装置30中，泵39净皮驱动收集由液体吸收部件31回收的液体1，以便其,皮吸取到罐 37中。
以下说明使用上述曝光装置EX来用掩膜M的图案对衬底P进 行膝光的过程。
在从供液机构10提供液体1之前，首先在衬底P上没有液体1 的状态下执行测量过程。控制装置CONT在监视激光干涉计56的输 出的同时移动XY台53，以便投射光学系统PL的光轴AX沿图3中 的虛线箭头18前进。在该移动期间，衬底对准系统5检测(虽然不通 过液体1 )衬底P上形成的与曝光区域Sl-Sll相对应的多个对准标记 (未示出)(步骤SA1)。另外，当衬底对准系统5检测到对准标记 时，XY台53停止。这样，在激光干涉计56定义的坐标系统内测量 每个对准标记的位置信息。另外，衬底对准系统5可检测衬底P上的 所有对准标记或一部分对准标记。
此外，在XY台53移动期间，焦点检测系统4检测(虽然不通 过液体1)衬底P的表面信息(步骤SA2 )。焦点检测系统4检测衬 底P上的所有曝光区域Sl-Sll的表面信息，并且将检测结果存储在与 扫描方向(X轴方向)上村底P上的位置相关联的控制装置CONT中， 另外，焦点检测系统4可以只检测一部分曝光区域的表面信息。
当对衬底P上的对准标记和衬底P的表面信息的检测完成之后， 控制装置CONT移动XY台53，以便衬底对准系统5的检测区域被定 位在参考构件7上。衬底对准系统5检测参考构件7上的基准标记 PFM，并在激光干涉计56定义的坐标系统内测量基准标记PFM的位 置信息(步骤SA3)。
基准标记PFM和村底P上的多个对准标记之间的位置关系，即 基准标记PFM和衬底P上的多个曝光区域Sl-Sll之间的位置关系， 分别是通过完成检测PFM的过程而得出的。此外，由于基准标记PFM 和基准标记MFM有规定的位置关系，因此基准标记MFM和衬底P 上的多个曝光区域Sl-Sll之间的位置信息分别在XY平面内被确定。
此外，在通过衬底对准系统5检测基准标记PFM之前和之后，控制装置CONT通过焦点检测系统4检测参考构件7 (参考表面)的 表面信息(步骤SA4)。参考构件7的表面和衬底P的表面之间的关 系是通过完成检测此参考构件7的表面的过程而得出的。
接下来，控制装置CONT移动XY台53，以便参考构件7上的 基准标记MFM能够被掩膜对准系统6检测。正如可预期的，在此状 态下，投射光学系统PL的前部与参考构件7相对。此时，控制装置 CONT开始通过供液才几构10和液体回收才几构20提供和回收液体1， 并且通过在投射光学系统PL和参考构件7之间填充液体1形成浸润 区域。
接下来，控制装置CONT经由掩膜M、投射光学系统PL和液 体L通过掩膜对准系统6检测基准标记MFM (步骤SA5 )。从而， 基准标记MFM净皮用于通过投射光学系统PL和液体1检测掩膜M在 XY平面内的位置，即掩膜M的图案图像的投射位置信息。
当上述测量过程完成时，控制装置CONT停止通过供液机构10 将液体1提供到参考构件7的操作。但是，控制装置CONT在规定时 间段中继续通过液体回收机构20回收参考构件7上的液体1的操作。 然后，在经过上述规定时间段之后，控制装置CONT停止通过液体回 收机构20进行的回收操作，并且移动衬底台PST以便去除未被液体 回收机构20完成回收因而残余在参考构件7上的液体1。
图5A和5B示出了一个方面，其中第一液体去除装置40去除残 余在衬底台PST (Z台52)上提供的参考构件7上的液体1;图5A 是示意性斜视图，图5B是截面图。在图5A和图5B中，第一液体去 除装置40包括向着参考构件7吹气的吹气装置41，以及振动参考构 件7的振动装置43B。如图5B中所示，参考构件7由安装在形成于Z 台52中的凹陷部件52A中的支撑部件7A支撑，空间7S被形成在参 考构件7和凹陷部件52A之间。参考构件7是板状构件，支撑部件7A 支撑参考构件7的下表面参考构件7的边缘部分。另外，振动装置43B 是在参考构件7的下表面参考构件7的中央部分处提供的。振动装置 43B包括压电设备，控制装置CONT通过向压电设备(振动装置)振动装置43B施加规定的电压，来此压电设备43B振动参考构件7。
吹气装置41包括能够馈送气体的供气部件41A，以及连接到供 气部件41A的喷头部件43。喷头部件43的气体吹出端口 43A形成为 狭缝形，并且被布置在参考构件7附近。供气部件41A和喷头部件43 由独立于投射光学系统PL的支撑部件(未示出)支撑。
在Z台52上参考构件7附近的位置处提供回收(保存)由第一 液体去除装置40从参考构件7去除的液体的液体吸收构件42。液体 吸收构件42是在与喷头部件43的气体吹出端口 43A相对的位置处提 供的，以便参考构件7被置于其间。液体吸收构件42被布置在凹槽部 件44中，该凹槽部件44是在Z台52中提供的回收端口。与台液体 回收装置30的液体吸收部件31类似，液体吸收构件42是由诸如多孔 陶瓷、海绵之类的多孔材料制成的，并且能够保存一定量的液体l。
供气部件41A馈送气体，从而高速气体从对角方向通过喷头部件 43的气体吹出端口 43A被吹向参考构件7。控制装置CONT通过从液 体去除装置40的喷头部件43向参考构件7吹气，来吹掉和去除残余 和附着在参考构件7上的液体1。此时，控制装置CONT在相对于第 一液体去除装置40的喷头部件43 (气体吹出端口 43A)移动衬底台 PST (即参考构件7)的同时，从喷头部件43向着参考构件7吹气， 从而气体被吹向参考构件7的整个表面，不漏掉任何部分。被吹掉的 液体1被布置在与喷头部件43的气体吹出端口 43A相对的位置处的 液体吸收构件42所保存(回收)。
在本实施例中，在用压电设备43B振动参考构件7的同时，来自 喷头部件43的气体吹出端口 43A的气体被吹向参考构件7。振动参考 构件7促进了液体1的去除(抖落)，从而可通过向参考构件7吹气 而成功地从参考构件7去除液体1。
与凹槽部件44相连的通道45形成在Z台52内，并且布置在凹 槽部件44中的液体吸收构件42的底部连接到通道45。连接到其中布 置了液体吸收构件42的凹槽部件44的通道45被连接到在Z台52外 部提供的管道46的一端。同时，管道46的另一端通过在Z台52外部提供的罐47和具有阀48A的管道48而连接到泵49，该泵49是抽 吸装置。排放通道47A被提供给罐47，并且其构造使得当积累规定量 的液体1时，液体1从排放通道47A排放。然后，控制装置CONT 驱动第一液体去除装置40的供气部件41A并驱动泵49，从而由液体 吸收构件42回收的液体1被收集以及它被吸取到罐47中。即，液体 吸收构件42、罐47、泵49等构成回收从参考构件7去除的液体1的 液体回收机构(第二液体回收机构)。
然后，为了对衬底P上的曝光区域Sl-Sll中的每一个进行啄光， 控制装置CONT驱动XY台53以便使投射光学系统PL和衬底P相 对(步骤SA6)。在使投射光学系统PL和衬底P相对之后，控制装 置CONT驱动供液机构10以开始提供液体到衬底P上的操作。从供 液机构10的供液装置11馈送来的以便在衬底P上形成浸润区域AR2 的液体通过供给管12被递送，然后通过供给喷头13被提供到衬底P 上，从而在投射光学系统PL和衬底P之间形成AR2。提供到衬底P 上的液体1在衬底P上形成浸润区域AR2,该浸润区域AR2的面积 至少与投射区域AR1的同样大。此外，控制装置CONT控制液体回 收机构20的液体回收装置21,并且供液机构10与提供液体1的操作 并行地执行回收衬底P上的液体的操作。换言之，为了在衬底P曝光 期间形成浸润区域AR2，控制装置CONT同时执行由供液机构10提 供液体和由液体回收机构20回收液体的操作。衬底P上的液体1是 从回收喷头23的回收端口回收的(步骤SA7)。
然后衬底P上的爆光区域Sl-Sll中的每一个被用先述测量过程 期间得出的各种信息扫描曝光(步骤SA8)。即，在曝光区域Sl-Sll 中的每一个的扫描膝光期间，衬底P上的每个曝光区域基于以下信息 与掩膜M对准在提供液体1之前得出的基准标记PFM和曝光区域 Sl-Sll中的每一个之间的位置关系的信息；以及在提供液体l之后利 用基准标记MFM得出的掩膜M的图案图像的投射位置信息。
此外，在曝光区域Sl-Sll中的每一个的扫描啄光期间，基于提 供液体1之前得出的衬底P的表面信息，在不使用焦点检测系统4的情况下，调整衬底P的表面和通过液体1形成的像平面之间的位置关 系。
在曝光区域Sl-Sll中的每一个的扫描曝光期间，来自衬底P上 形成的浸润区域AR2的液体可能扩散到衬底P外侧。例如，如果在衬 底P的啄光期间从衬底P扩散开来的液体1附着到可移动镜55的反 射表面，则由于附着到可移动镜55的液体1，由激光干涉计56辐照 到其上的测量光束将会发生扩散之类的，因此可能不再能够通过激光 干涉计56精确测量衬底台PST的位置。因此，当控制装置CONT已 确定从衬底P扩散开来的液体1已附着到可移动镜55时，它开始通 过第二液体去除装置90从可移动镜55去除液体的操作。
此时，当激光干涉计56利用测量光束辐照可移动镜55时，如果 液体l已附着到可移动镜55，则由激光干涉计56接收到的来自该可 移动镜55的反射光量减小。控制装置CONT可基于激光干涉计56的 测量结果(光接收结果)，即基于从该可移动镜55接收到的反射光的 量来确定液体1是否已附着到可移动镜55。
例如，如果在第六曝光区域S6的曝光期间确定液体1已附着到 可移动镜55，则在第六曝光区域S6的扫描曝光完成之后，控制装置 CONT在接下来的第七曝光区域S7的扫描曝光开始之前，通过第二 液体去除装置卯执行去除液体的过程。
图6是示出利用第二液体去除装置90去除附着到可移动镜55 (55X)的液体1的操作的截面图。另外，以下说明去除出附着到提 供到+X侧Z台52的末端部分的可移动镜55X的液体1的情况，但是 对于去除附着到提供到+Y侧Z台52的末端部分的可移动镜55Y的液 体1的情况也执行类似操作。
在图6中，可移动镜55 (55X)包括在可移动镜55 ( 55X)的上 部沿其长度方向(Y轴方向)形成为凹口形状的上方凹槽部件58和在 可移动镜55 ( 55X)的下部沿其长度方向形成为凹口形状的下方凹槽 部件59，并且截面基本形成H形。在截面形成H形的可移动镜55内， 形成在网状部件55C的一侧之上的内侧凸缘部件55A连接到Z台52，形成在网状部件55C的另一侧上的外侧凸缘部件55B的外侧表面55S 包括用于激光干涉计56所辐照的测量光束的反射表面。另外，可移动 镜55的外侧凸缘部件55B的中央部分在其高度方向(Z轴方向)上 被网状部件55C支撑，并且上方末端部分55J构成自由端。来自激光 干涉计56的测量光束被辐照在外侧凸缘部件55B的反射表面(外侧 表面)55S的上方末端部分55J附近(即自由端附近)。另外，整个 可移动镜55是由陶瓷、光学玻璃之类的制成的，并且通过在外侧表面 55S上真空淀积具有光反射属性的材料(例如金属)从而在外侧表面 55S上形成反射表面。
第二液体去除装置90包括在激光干涉计56附近提供的具有气体 吹出端口 91A的吹出喷头91，和在可移动镜55的凹槽部件58内侧之 上提供的并且振动可移动镜55的压电薄膜(振动装置)92。振动装置 92被粘贴到具有可移动镜55的反射表面55S的外侧凸缘部件55B的 内侧表面55D，该内侧表面55D面向凹槽部件58。更具体而言，压电 薄膜92被粘贴在外侧凸缘部件55B的内侧表面55D的作为振动的自 由端的上方末端部分55J附近。压电薄膜92的构造使得在粘贴到内侧 表面55D的状态下在如图6中箭头zl所示的垂直方向(Z轴方向) 上膨胀和收缩，并且此压电薄膜92的膨胀和收缩操作在由箭头bl所 示的0Y方向上振动外侧凸缘部件55B的上方末端部分55J附近，其 中网状部件(支撑部件)55C作为基本端。通过压电薄膜92振动外侧 凸缘部件55B促进了对附着到该外侧凸缘部件55B (反射表面55S) 的液体1的去除。尤其是通过振动作为外侧凸缘部件55B的自由端的 上方末端部分55J的附近，来自激光干涉计56的测量光束辐照反射表 面55S的位置尤其被振动，并且附着在测量光束辐照反射表面55S的 位置处(即上方末端部分55J的附近)的液体l可被成功去除。
吹出喷头91被分别提供在每个激光干涉计56的两侧(参考图3 ), 并且气体吹出端口 91A从沿对角向上的方向向着可移动镜55吹气。 每个吹出喷头91被驱动机构(未示出)提供为可在垂直方向(Z轴方 向)上移动，因此气体可被吹向可移动镜55，而不漏掉任何部分。在衬底台PST的外侧上提供了第二液体回收机构100,该第二液 体回收机构100回收从可移动镜55去除的液体1。第二液体回收机构 100包括处理机构101，该处理机构101是在衬底台PST的外侧上提 供的，并且处理从可移动镜55去除和滴落的液体1。处理机构101被 提供在衬底台PST外侧上吹出喷头91下方处，并且包括回收液体1 的排液构件102和排放由排液构件102回收的液体1的排放机构103。 排放机构103包括通过管道104连接到排液构件102的罐105，以及 泵107，该泵107是通过管道106连接到罐105的真空系统(抽吸装 置)。在管道106中部提供了打开和关闭管道106的通道的阀门106A。 排液构件102被布置在箱装置CH内部，排放机构103被布置在箱装 置CH外部。排放通道105A被提供给罐105，并且其构造使得当积累 了规定量的来自排液构件102的液体1时，该液体1从排放通道105A 被排放。另外，在排放机构103中，泵107被驱动，并且，由排液构 件102回收的液体1被收集以便它被吸取到罐105中。
例如，如果在第六曝光区域S6的曝光期间确定液体1已附着到 可移动镜55，则控制装置CONT在其扫描曝光完成之后存储与第六 膝光区域S6相关的那些信息。与第六曝光区域S6相关的信息包括在 第六啄光区域S6被膝光时衬底台PST的位置信息(即第六曝光区域 S6的位置信息)。该时刻衬底台PST的位置信息可基于激光干涉计 56的测量结果得出。另外，在存储与第六曝光区域S6相关的信息之 后，控制装置CONT移动衬底台PST以便可移动镜55向作为液体去 除过程位置的吹出喷头91的附近靠近。
控制装置CONT移动衬底台PST以便可移动镜55在第二液体回 收机构100和作为液体去除过程位置的吹出喷头91之间移动，然后驱 动压缩空气供给装置(未示出)并从沿对角向上的方向从吹出喷头91 的气体吹出端口 91A向可移动镜55的反射表面55S吹气。另外，与 从吹出喷头91吹气的操作并行地，控制装置CONT驱动压电薄膜92 以振动可移动镜55。可移动镜55的振动促进了液体1的去除(抖落)， 并且附着到反射表面55S(从吹出喷头91的气体吹出端口 91A向其吹气)的液体l被从反射表面55S去除和滴落。此时，可通过在在垂直 方向上移动吹出喷头91和在水平方向(Y轴方向)上移动衬底台PST 的同时，从吹出喷头91向可移动镜55吹气，从而在不漏掉任何部分 的情况下向可移动镜55吹气。另外，由于吹出喷头91分别是在激光 干涉计56的两侧提供的，因此可在衬底台PST的移动范围受到限制 的状态下不漏掉任何部分地向可移动镜55吹气。
另外，当从吹出喷头91向可移动镜55吹气时，可以以使得吹出 喷头91也可在水平方向(Y轴方向)上移动的方式来提供吹出喷头 91，并且可以在不在水平方向(Y轴方向)上移动衬底台PST的情况 下在水平方向(Y轴方向)上移动吹出喷头91，并且可以在水平方向 (Y轴方向)上移动衬底台PST和吹出喷头91两者。类似地，取代 在垂直方向(Z轴方向)上移动吹出喷头91，可以在垂直方向上移动 衬底台PST，并且可以在垂直方向上移动衬底台PST和吹出喷头91 两者。
从可移动镜55去除和滴落的液体1在第二液体回收机构100的 排液构件102中被回收，并且被排放机构103排放到箱装置CH外部。 这样，液体1不积累在排液构件102中，从而可防止箱装置CH内部 的环境波动(湿度波动)。
在本实施例中，吹出喷头91可通过从沿对角向上方向连续向可 移动镜55吹气来去除附着到可移动镜55的液体1，从而确保液体1 不附着到可移动镜55。此外，如前所述，可间歇性地向可移动镜55 吹气，而不是连续吹气。这样，可更成功地去除附着到可移动镜55 的液体l。换言之，如果正如图7A所示的示意图中那样，从吹出喷头 91连续向可移动镜55吹气，则往往会在可移动镜55的表面(反射表 面)上形成薄层状气体流动区域，并且例如如果附着的液体1的微滴 (滴)较小的话，则存在难以去除此液体1的情况。但是，通过像图 7B所示的示意图中那样间歇性地向可移动镜55吹气，湍流形成在可 移动镜55的表面上，并且该湍流区域可顺利地去除附着到可移动镜 55的液体1。此外，取代间歇性地向可移动镜55吹气，也可能通过以高频率 改变所吹气体的流速来在可移动镜55的表面上形成湍流，从而使得能 够顺利地去除附着到可移动镜55的液体1。
另外，即使像参考图5A和图5B所说明的那样，气体是从喷头 部件43吹向参考构件7的，也可以间歇性地吹气或者在改变其流速的 同时吹气。
在通过第二液体去除装置卯去除可移动镜55上的液体的过程完 成之后，控制装置CONT基于早前存储的与第六曝光区域S6相关信 息(第六曝光区域S6的位置信息)移动衬底台PST，以将第七曝光 区域S7布置在爆光形式位置，以便执行其下一扫描啄光。另外，在第 七爆光区域S7被布置在曝光开始位置之后，控制装置CONT开始第 七膝光区域S7的扫描膝光，并且接下来相继对第八至第十一曝光区域 进行曝光。
当衬底P上的曝光区域Sl-Sll中的每一个的扫描爆光完成之后， 控制装置CONT停止通过供液机构IO提供液体，并且移动衬底台PST 以便提供到衬底台PST的台液体回收装置30的凹槽部件33与投射光 学系统PL相对。另外，控制装置CONT结合4吏用液体回收才几构20 和台液体回收装置30来回收投射光学系统PL下方的液体1。从而， 由于浸润区域AR2中的液体1被液体回收机构20 (其中回收端口被 布置在衬底台PST (衬底P)之上)和台液体回收装置30 (其中回收 端口被布置在村底台PST中)同时回收，因此可以减少残余在投射光 学系统PL前部和衬底P上的液体1。
此外，在衬底P的膝光完成之后，台液体回收装置30可回收浸 润区域AR2中的液体l,以及在浸润膝光期间流到衬底P外侧(辅助 板57)的液体1。此外，考虑到衬底P的曝光完成之后衬底台PST的 移动方向，虽然台液体回收装置30的凹槽部件33是以环(环面)状 提供在衬底P周围的，但是它也可以部分地被提供在衬底P附近的规 定位置处(辅助板57)。此外，在浸润啄光之前和之后，伴随回收操 作的振动较大是可接受的，因此可以使液体回收机构20的回收功率大于浸润膝光期间的回收功率。
此外，如果在浸润曝光完成之后衬底P上的液体1未被完全回收，
则例如以下操作是可接受的移动支撑衬底P的衬底台PST以便它被 布置在与投射光学系统PL间隔开来的位置处，具体而言是布置在吹 气装置41下方，然后向衬底P吹气并通过台液体回收装置30回收吹 掉的液体l。当然，此吹气操作也可向辅助板57、辅助板57外侧上的 Z台52的表面等执行，而不是只向衬底P执行。在此情况下，也能通 过间歇性地(或在改变流速的同时)吹气来成功去除残余的附着液体 1。
换言之，虽然第一液体去除装置40去除了残余在参考构件7上 的液体1,但是也可以去除残余在衬底台PST上除参考构件7外的部 分之上的液体1。例如，在其中在浸润曝光期间液体1流出或扩散到 布置在衬底台PST(Z台52)上的衬底P外部的状态的情况下，第一 液体去除装置40可在衬底P的曝光完成之后去除其上的液体1。在此 情况下，被第一液体去除装置40的第一液体去除装置40吹掉的液体 1可被布置在台液体回收装置30的凹槽部件(回收端口 )33中的液体 吸收部件31回收。
此外，可预先以相对于衬底台PST可移动的方式提供吹气装置 41的喷头部件43，并且可在衬底P的曝光期间或之后回收流到衬底P 的外侧的液体1。
如上所述，通过向布置在投射光学系统PL的像平面附近的可移 动镜55(或7)间歇性地或在改变流束地同时吹气，从而在可移动镜 55的表面上形成了湍流，因此可以成功地去除附着在可移动镜55上 的不必要的液体l。另外，与吹气操作并行地振动可移动镜55促进了 对附着在可移动镜55上的液体1的去除，这使得能够成功去除该液体 1。
另外，如果本实施例中的控制装置CONT已基于激光干涉计56 的测量结果确定从衬底P扩散开来的液体1已附着到可移动镜55，则 不等衬底P上的所有曝光区域Sl-Sll的曝光完成，立即在这些曝光的中间(在第六膝光区域S6的曝光之后到第七曝光区域S7的膝光开始 的时间段中)执行液体去除过程。同时，即使液体1附着到了可移动 镜55，并且由激光干涉计56接收到的来自可移动镜55的反射光量减 小，如果接收到的光量被保持大于或等于规定值(大于或等于阈值)， 则也可以测量衬底台PST的位置，所述规定值例如是由激光千涉计 56的性能预定的。因此，即使例如在一个衬底P的曝光期间液体1附 着到了可移动镜55，控制装置CONT也可在完成这一个衬底P上的 所有曝光区域Sl-Sll的膝光之后通过第二液体去除装置90执行液体 去除过程。换言之，当顺序对多个衬底P进行曝光时，控制装置CONT 可在一个衬底(笫一衬底)P上的第十一曝光区域Sll的曝光完成之 后到下一衬底(第二衬底)P上的第一曝光区域S1的曝光开始的时间 段期间，通过用第二液体去除装置90去除附着到可移动镜55的液体
此外，在上述实施例中，CONT基于激光干涉计56的测量结果 (光接收结果)评估液体1是否附着到可移动镜55，然后基于该评估 结果确定执行液体去除过程的时机。另一方面，如果如上所述只有微 量液体1附着到可移动镜55，则可以测量衬底台PST的位置。因此， 控制装置CONT可以以预定的规定时间间隔(或以规定数目的经处理 的衬底的间隔)周期性地通过第二液体去除装置卯执行去除液体的过 程，而不依赖于激光干涉计56的测量结果。
如上所述，用于去除附着到可移动镜55的液体1的液体去除操 作可在一个衬底P的曝光操作期间执行。这里，上迷实施例中的液体 去除操作是在第六曝光区域S6的曝光和第七曝光区域S7的曝光之间 执行的，并且在液体去除操作期间爆光操作被暂时中断。但是，如图 8中所示，也可能存在这样的构造其中，通过在继续衬底P的曝光 操作的同时(与衬底P的曝光操作并行)，吹出喷头91 (和第二液体 回收机构IOO)接近(在X轴方向上靠近)衬底台PST的可移动镜55 并且向可移动镜55吹气，从而去除液体1。此时，吹出喷头91被提 供在激光干涉计56的两侧，并且因而可接近可移动镜55并向其吹气，同时在X轴方向上与该可移动镜55同步地移动，而不干扰激光干涉 计56的测量光束的光径。另外，最好将吹动的气体的流速等设置为不 降低位置测量精度的最优值，而不驱动振动装置，以便激光千涉计56 的位置测量精度不会被由于液体去除操作而引起的可移动镜55的振 动所降低。此外，如果啄光操作和液体去除操作被并行执行，则液体 去除操作除了吹气以外，还可以是抽吸液体或提供干燥气体的操作。
另外，当液体l已附着到可移动镜55时，控制装置CONT也可 从吹出喷头91向可移动镜55的表面(反射表面)的整个区域吹气， 并且也可向附着液体1的那部分区域吹气。如果液体1附着到可移动 镜55的 一部分区域，则仅当测量光束被辐照到该部分区域上时接收到 的反射光的量才会减少，因此控制装置CONT可基于从可移动镜55 接收到的激光干涉计56所辐照的测量光束的反射光的量，来得出可移 动镜55上附着液体1的区域。因此，可以仅向可移动镜55的该部分 区域吹气。这样做可降低吹气的工作时间。从而，基于激光干涉计56 的测量结果，控制装置CONT可确定第二液体去除装置90执行液体 去除过程的时机，并且还可确定第二液体去除装置90执行液体去除过 程的区域。
另外，在上述实施例中，为去除附着到可移动镜55的液体1，压 电薄膜92的振动操作与从气体吹出端口 91A吹气的操作并行执行； 但是，也可通过只执行振动操作或吹气操作来去除附着到可移动镜55 的液体l。具体而言，因为可移动镜55的反射表面55S被提供为与水 平平面垂直(或基本上垂直)，则可以通过执行振动操作或吹气操作， 从而通过液体1的自重(自重作用)来成功去除液体1。
另外，如果，例如在振动时可移动镜55变得错位，然后衬底台 PST基于位置测量结果而被移动，其中该位置测量结果是基于辐照到 该错位的可移动镜55上的测量光束的，则例如在相对于XY平面内的 参考坐标系统的正交性上可能出现误差。因此，最好周期性地执行补 偿包括正交性误差在内的衬底台位置测量误差的校准过程。
在上述实施例中，为了在第六曝光区域S6的曝光之后执行液体去除过程，控制装置CONT移动衬底台PST以便可移动镜55接近吹 出喷头91附近(液体去除过程位置)。但是，本发明不限于此，而是 也可以向吹出喷头和排液构件102(第二液体回收机构IOO)提供移动 机构，以便它们可以接近可移动镜55，而无需在对第六爆光区域S6 进行爆光之后移动衬底台PST。或者，排液构件102可以与衬底台PST 和吹出喷头91 一起^f皮移动。
在上述实施例中，振动可移动镜55的振动装置92是由附着(粘 贴)到可移动镜55的压电薄膜制成的，但是它不被附着到可移动镜 55的构造也是可能的。例如，如图9中所示，振动装置121，例如压 电设备，被附着到臂状机构120的前部，该臂状机构120被驱动以使 粘贴到臂状机构120的前部的压电设备振动装置121与可移动镜55 相接触；另外，当振动可移动镜55以去除液体1时，可通过在可移动 镜55与振动装置121接触的状态下向压电设备121施加电压以驱动 它，从而来振动可移动镜55。在液体去除操作完成之后，压电设备121 被臂状机构120收回。另外，也可能是以下这种构成其中臂状机构 120和附着在其前部的压电设备121被布置在激光干涉计56的两侧 上。
在上述实施例中，振动装置(压电设备)被附着到诸如可移动镜 55和参考构件7的每个组件，并且被振动，但是支撑所有这些组件的 整个衬底台PST可能在液体去除过程期间被振动装置振动，或者可通 过驱动衬底台驱动装置PSTD而被推动(振动)。这样，可以促进对 附着到辅助板57等-而不只是附着到可移动镜55、参考构件7等-的液体1的去除。
在上述实施例中，附着到可移动镜55的液体是通过向其吹气来 去除的，但是也可以通过使用抽吸装置130来去除附着到可移动镜55 的液体1，如图10中所示。在图10中，抽吸装置130包括抽吸部件 131和抽吸喷头132，其中该抽吸部件131包括罐和泵，该抽吸喷头 132连接到抽吸部件131。另外，抽吸喷头132的抽吸端口 133被紧邻 可移动镜55布置。当去除附着到可移动镜55的液体1时，控制装置CONT驱动抽吸部件131以通过抽吸喷头132抽吸和回收可移动镜55 上的液体l。另外，如果用抽吸装置130来回收液体1，则振动操作可 被振动装置92并行执行，并且只通过抽吸装置130执行抽吸操作也是 可接受的。
或者，也可以利用干燥装置160去除附着到可移动镜55的液体1， 如图11中所示。在图11中，干燥装置160包括覆盖可移动镜55的覆 盖构件161，以及向覆盖构件161内的空间提供干燥气体的干燥气体 供给部件162。干燥气体供给部件162通过管道163向覆盖可移动镜 55的覆盖构件161内的空间提供干燥气体。这促进了附着到可移动镜 55的液体1的蒸发，这种蒸发去除液体l。
另外，在上述实施例中，是用诸如压电致动器这样的压电设备为 例来说明振动装置的，但是也可使用其他利用洛轮兹力的致动器，例 如音圈电动机，来作为振动装置。
图12是示出振动可移动镜55的振动装置的另一个实施例的示意 性斜视图。在本实施例中，可移动镜55不具有凹槽部件，并且被附着 到Z台52的末端部分。在图12中，从侧面看来呈L形的步进部件 52D纟皮形成在+X侧Z台52的末端部分处，并且在Y轴方向上延伸。 另外，位于可移动镜55的与Z台52相对的表面上的下部区域55G连 接到Z台52，并且隔离物28被形成在上部区域55H和Z台52之间。 即，(其下部连接到Z台52的)可移动镜55的上部构成振动的自由
充当振动装置的压电设备17( 17A、 17B )被附着在上部区域55H 的多个规定位置处，该上部区域55H位于可移动镜55的与Z台52相 对的表面上。另外，其他致动器，例如音圈电动机，也可用作振动装 置。在本实施例中，压电设备17A、 17B分别在长度方向上被附着到 可移动镜55的55H的两个末端部分。另外，重物构件19A、 19B分 别4皮连接到这些压电i殳备17A、 17B。此时，粘贴到可移动镜55和重 物构件19的压电设备17与Z台52间隔开来。压电设备17A、 17B 通过在图中箭头xl、 x2所示的方向上膨胀和收缩来振动可移动镜55。此时，放大振动力(动量)的重物构件19A、 19B连接到压电设备17A、 17B。
在本实施例中，控制装置CONT通过分别用两个压电设备17A、 17B在多个(两个)位置处振动可移动镜55，从而在可移动镜55中 生成行波。具体而言，通过在两个压电设备17A、 17B附着的位置中 的每一个处生成异相且波长相同的高频在可移动镜55中生成行波。
例如，可以通过行波和反向波的和来表达可移动镜55上的单个 给定点处生成的驻波Uo。
-方程1-
<formula>formula see original document page 36</formula>
其中 A0:幅度 X: 波长 T:周期 x:任意点 t:任意时刻
行波U是通过将方程(1)中的驻波中的两个驻波相加并移动其 中之一的相位来生的。 -方程2-
<formula>formula see original document page 36</formula>
其中:5
a: 位置偏量 (5:相位偏量
控制装置CONT通过用两个压电设备17A、17B中的每一个振动 可移动镜55来在可移动镜55中生成行波，以便满足上述方程(2)。 这样，可以成功去除附着到可移动镜55的液体1。以下说明液体去除装置的另一个实施例。在以下说明中，与上述 实施例中相同或等同的构成部件被分配相同的标号，并且对其的说明 被简化或省略。
图13示出第一液体去除装置40的另一实施例中。在图13中， 第一液体去除装置40包括抽吸装置81，其吸取附着到参考构件7上 的液体1。抽吸装置81包括抽吸部件81A和抽吸喷头82，该抽吸部 件81A包括罐和泵，该抽吸喷头82连接到抽吸部件81A。另外，抽 吸喷头82的抽吸端口 82A被紧邻参考构件7布置。当去除残余在参 考构件7上的液体1时，吹气装置41向其吹气，并且抽吸装置81吸 取参考构件7上的液体1。
另外，在参考图13说明的示例中，吹气装置41和抽吸装置81 是联合向第一液体去除装置40提供的，但是只提供抽吸装置81的配 置也是可接受的。抽吸装置81通过抽吸端口 82A吸取残余在参考构 件7上的液体1，从而此液体1被去除(回收)。此外，当然也可以 以与抽吸装置81的抽吸操作并行的方式通过振动装置43B执行振动 操作。另外，抽吸装置81的抽吸喷头82可提供为相对于衬底台PST 可移动，并且流到村底P外部的液体1可在其曝光期间或之后被回收。
图14是示出第一液体去除装置40的另一实施例的截面图。如图 14中所示，第一液体去除装置40包括覆盖参考构件7的覆盖构件84， 以及向覆盖构件84内的空间提供干燥气体的干燥气体供给部件85。 干燥气体供给部件85通过管道86向其中布置了参考构件7的覆盖构 件84内的空间提供干燥气体。这促进了残余在参考构件7上的液体1 的蒸发，这种蒸发去除液体l。
图15示出光接收设备8的一个方面，其中附着到提供在衬底台 PST上的光透射构件8A的液体1被去除。在本实施例中，光接收设 备8是传感器(AIS传感器)，其通过接收通过投射光学系统PL向 其像平面侧(衬底P侧)辐照的光(膝光用光EL)来测量成像特性 调整信息以便补偿投射光学系统PL的成像特征的变化，并且通过投 射光学系统PL测量测量标记的虛像。光接收设备8包括光透射构件8A，其被提供在衬底台PST (Z台52)上，使玻璃板表面上的光 遮蔽膜形成图案，并且其中在中央部分形成了作为光透射部件的狭缝 部件8S;聚光光学系统8C，其被嵌入在Z台52中，并且经过光透射 构件8A的狭缝部件8S的光被辐照在其上；以及光接收元件8B，其 接收经过聚光光学系统8C的光。另外，例如在聚光光学系统8C和光 接收元件8B之间提供了中继光学系统，并且光接收元件8B也可被布 置在Z台52的外侧。
当通过光接收设备8测量虚像时，可以执行这样一个操作其中 在投射光学系统PL和光透射构件8A相对的情况下，液体1被填充在 投射光学系统PL和光接收设备8的光透射构件8A之间，并且光(爆 光用光EL )通过投射光学系统PL和液体1被辐照在光接收设备8上。 在测量通过液体1的虛像之后，控制装置CONT移动村底台PST以 将光透射构件8A (光接收设备8)布置在第一液体去除装置40的喷 头部件43下方。光透射构件8A被支撑在形成于Z台52中的孔隙部 件52C中，并且振动装置8E被提供在光透射构件8A的下表面光接 收设备8上的狭缝部件8S外的规定位置处。压电设备8E包括压电设 备，并且控制装置CONT通过向压电设备8E施加规定电压，从而利 用此压电设备8E振动光透射构件8A。
在Z台52上光透射构件8A附近的位置处提供了液体吸收构件 142，该液体吸收构件142回收由第一液体去除装置40从光透射构件 8A去除的液体1。液体吸收构件142是在与喷头部件43的气体吹出 端口 43A相对的位置处提供的，以便光透射构件8A被置于其间。液 体吸收构件142被布置在凹槽构件144中，该凹槽构件144是在Z台 52中提供的回收端口 。与台液体回收装置30的液体吸收部件31类似， 液体吸收构件142是由诸如多孔陶瓷、海绵之类的多孔材料制成的， 并且可保存规定量的液体1。控制装置CONT通过经由第一液体去除 装置40的喷头部件43向光透射构件8A吹气，来吹掉和去除残余和 附着在光透射构件8A上的液体1。吹掉的液体1被布置在与喷头部件 43的气体吹出端口 43A相对的位置处的液体吸收构件142保存(回收)。
另外，在利用压电设备8E振动光透射构件8A的同时，来自喷 头部件43的气体吹出端口 43A的气体吹向该光透射构件8A。光透射 构件8A的振动促进了液体1的去除(抖落)，使得能够通过吹气将 其从参考构件7上成功去除。此外，即使在此情况下，也可间歇性地 向光透射构件8A吹气。
与凹槽构件144相连的通道145被形成在Z台52内部，并且布 置在凹槽构件144中的液体吸收构件142的底部被连接到通道145。 连接到其中布置了液体吸收构件142的凹槽构件144的通道145，被 连接到管道146的一端，该管道146是在Z台52的外部提供的。另 一方面，管道146的另一端通过管道148连接到作为抽吸装置的泵 149，该管道148具有在Z台52外部提供的罐147和阀148A。排放 通道147A被提供给罐147，并且当积累了规定量的液体1时，液体l 从排放通道147A中排放。另外，控制装置CONT驱动第一液体去除 装置40的供气部件41A并且驱动泵149，该泵149收集由液体吸收构 件142回收的液体1以便它被吸取到罐147中。
另外，通过用用于测量投射光学系统PL的图像特性调整信息的 空间图像测量传感器为例，描述了光透射构件8A，但是，也可用例如 检测辐照到投射光学系统PL的像平面侧的曝光用光EL的照射强度 的照射强度传感器，或者用于测量投射区域AR1的照射强度分布的照 射强度均一性传感器，来作为光接收设备8。
以下参考图16说明第三液体去除装置60，该第三液体去除装置 60去除残余在投射光学系统PL的前部处的光学元件2、支持光学元 件2的镜框LS等上的液体1。在图16中，第三液体去除装置60包括 吹气装置61,该吹气装置61向构成投射光学系统PL的前部的光学元 件2、支持光学元件2的镜框LS等吹气。回收装置(第二液体回收机 构)62回收残余在投射光学系统PL前部以及由于吹气装置61吹气而 被吹掉和滴落的液体。吹气装置61包括供气部件63和喷头部件64， 该喷头部件64被连接到供气部件63并且提供到回收装置62的凹陷部件64B，并且喷头部件64的64A可被布置在投射光学系统PL的前部 附近，并且朝向上方。同时，回收装置62包括回收端口 (凹槽部件) 66，其被提供到Z台52;液体吸收材料65，其被布置在回收端口66 中，并且是由多孔材料制成的；通道67，其被形成在Z台52内部， 并且与凹槽部件66相连；管道68，其被提供在回收装置62外部，并 且其一端连接到通道67;罐69,其被连接到管道68的另一端并且提 供在Z台52外部；以及泵71，其是抽吸装置，通过具有阀70A的管 道70连接到这个罐69。排放通道69A被提供到罐69，并且当积累规 定量的液体l时，液体1被从排放通道69A排放出。另外，在回收装 置62中，泵71被驱动并且收集由液体吸收材料65回收液体1，以便 它被吸取到罐69中。
在本实施例中，吹气装置61的喷头部件64的气体吹出端口 64A 是狭缝形的，其中其长度方向被设置为Y轴方向(参考图3)，并且 回收装置62的回收端口 65被形成为矩形，其中其长度方向被设置为 Y轴方向，其位置在+X侧与气体吹出端口 64A相邻。另外，在衬底P 的啄光完成之后，第三液体去除装置60不仅去除残余在在衬底P的 啄光期间接触浸润区域AR2中的液体l的投射光学系统PL前部的液 体1，还去除残余在供液机构10的供给喷头13和液体回收机构20的 回收喷头23上的液体1。
在衬底P的浸润曝光完成之后(在步骤SA8完成之后)，控制 装置CONT利用液体回收机构20回收衬底P上的液体1。另外，在 完成用液体回收机构20回收衬底P上的液体1之后，控制装置CONT 移动衬底台PST以便第三液体去除装置60被布置在投射光学系统PL 下方。另外，第三液体去除装置60从吹气装置61的喷头部件64从对 角方向向投射光学系统PL的前部吹气，从而吹掉和去除残余其上的 液体l。此时，可通过间歇性地吹气来更成功地去除液体1。
吹掉的液体1下落并且被回收在回收端口 66中，在回收端口65 中布置了回收装置62的液体吸收材料65。此时，控制装置CONT驱 动第三液体去除装置60,同时例如在与气体吹出端口 64A和回收端口65的长度方向(Y轴方向)正交的X轴方向上移动衬底台PST。这样， 气体被吹向投射光学系统PL的前部，并且当然也被吹向布置在投射 光学系统PL前部周围的供液机构10的供给喷头13和液体回收机构 20的回收喷头23，因此残余在这些供给喷头13和回收喷头23上的液 体1也可4皮去除。
此外，也可在振动投射光学系统PL前部的光学元件2的同时向 其吹气。光学元件2被镜框LS支持，并且镜框LS和投射光学系统主 体MPL的透镜镜筒PK净皮多个(例如六个)连接部件151所耦合，这 些连接部件具有致动器(振动装置)，例如音圏电动机和压电设备。 控制装置CONT可通过驱动被内置在连接部件151中的上述致动器来 振动镜框LS和被其支持的光学元件2。另外，通过用提供多个各自具 有内置致动器的连接部件151来构成并行连接机构，可通过驱动上述 并行连接机构来吸收/去除在衬底P的浸润曝光期间通过液体1传播到 光学元件2的振动。
如上所述，通过去除残余在在曝光期间接触浸润区域AR2中的 液体l的投射光学系统PL前部、供给喷头13和回收喷头23之上的 液体1，即使衬底台PST从投射光学系统PL下方(曝光过程位置) 移动到村底P被加载和卸载的位置(衬底更换位置)的情况下，也可 以抑制诸如以下问题残余在投射光学系统PL的前部等之上的液体1 下落并导致不利地影响周边装置的环境变化。尤其可以通过确保液体 1不残余在投射光学系统PL前部处的光学元件2来抑制附着的残余物 (水印)的出现。
另外，通过向衬底台PST提供第三液体去除装置60，则如果在 驱动衬底台PST的同时，第三液体去除装置60被驱动，就可以在不 提供新的致动器的情况下，在扫描笫三液体去除装置60的同时向投射 光学系统PL、供给喷头和回收喷头吹气。此外，通过在浸润曝光完成 之后在将衬底台PST从曝光过程位置移动到衬底更换位置的同时执 行通过第三液体去除装置60吹气的操作，可以同时执行液体去除操作 (吹气操作)和台移动操作，这样可提高时间效率。第三液体去除装置60可预先被提供在这样一个位置在村底台PST从曝光过程位置 移动到衬底更换位置的同时，它经过投射光学系统PL下方。
另外，还可以向供给喷头13和回收喷头23中的每一个附接振动 装置，例如压电设备，并且振动供给喷头13和回收喷头23以去除液 体。
图17和图18是第三液体去除装置60的经修改的示例。如图17 中所示，大凹槽部件72可被形成在Z台52中，并且吹气装置61的 喷头部件64和回收装置62的通道(回收端口 ) 67可被布置在凹槽部 件72中。另外，在图17中所示的示例中，未提供液体吸收材料65。 从而，也可以有其中不提供液体吸收材料65的构造。此外，如图18 中所示，可在凹槽部件72内部提供吹气装置61的多个喷头部件64(图 18所示的示例中为两个)。正如图17和图18所示的示例中那样，通 过提供比投射光学系统PL的前部大的凹槽部件72并且将喷头部件64 和回收端口 67布置在其中，凹槽部件72可抑制净皮气体吹动的液体1 扩散到周边。另外，即使在此情况下，控制装置CONT也可通过间歇 性地吹气来成功去除液体1。
或者，如图19中所示，也可在喷头部件64的气体吹出端口 64A 和回收端口 66周围提供覆盖构件73，以便防止被气体吹动的液体1 扩散到周围区域。在俯视图中，图19中所示的覆盖构件73被形成为 U形，其内可布置投射光学系统PL的前部，并且其构造使得投射光 学系统PL的前部可从U形的开口侧进出覆盖构件73的。另外，通过 使覆盖构件73的长度方向与衬底台PST的移动方向(X轴方向)对 准，并且通过在覆盖构件73内提供气体吹出端口 64A和回收端口 66 以使得其长度方向被设置为Y轴方向，可以在一次扫描动作中高效地 去除液体，并防止其扩散。
另外，还可以通过第三液体去除装置60的回收装置62的回收端 口 65，来回收在衬底P的曝光期间流到衬底P外侧的液体1。此时， 最好预先在衬底P周围以规定间隔提供回收装置62的多个回收端口 65。图20是示出在衬底更换位置(加载和卸载位置)处提供的构成 液体去除机构的吹气喷头的示意图。在图20中，衬底台PST在曝光 过程位置A和衬底更换位置B之间移动。在完成在膝光过程位置A 处对村底P进行爆光的过程之后，控制装置CONT将支持经曝光处理 的衬底P的衬底台PST移动到衬底更换位置B。然后，控制装置CONT 间歇性地从吹出喷头171向已移动到村底更换位置B的衬底台PST的 可移动镜55吹气。这样，可在衬底更换位置B处去除在曝光期间从 衬底P扩展开来并且附着到可移动镜55的液体1。另外，在B处还提 供了如参考图6所说明的具有排液构件的液体回收机构，并且从每个 可移动镜55去除的液体1被该液体回收机构回收。另外，在去除附着 到可移动镜55的液体1的工作之后(或之前)，衬底传输装置(未示 出)从衬底台PST卸载已对其完成膝光过程的衬底P，并且向其上加 载未膝光的衬底P。
图21是示出这样一个实施例的侧视图，在该实施例中，遮蔽构 件(或檐式构件)180被提供到可移动镜55的上侧以防止液体1附着 到其上。在图21中，可移动镜55被附接到Z台52 (衬底台PST)的 侧部。另外，遮蔽构件180被附接到Z台52的上表面，以便它部分 地伸出到其外。通过提供遮蔽构件180遮蔽了可移动镜55，因此即使 例如液体1从衬底P扩散到其外侧，液体1也不会附着到可移动镜55。
遮蔽构件180的上表面和辅助板57的表面的高度基本上相同。 在遮蔽构件180和辅助板57之间有约0.1-1 mm的缝隙，并且由于其 表面张力而基本上没有液体1流到该隙缝中。由于可移动镜55 (内侧 凸缘部件55A)被提供在遮蔽构件180下方，因此来自激光干涉计56 的测量光56a经过与衬底台PST —起移动的遮蔽构件180的下方，并 且撞击可移动镜55的反射表面55a。可移动镜55 (反射表面55a )的 上端位于浸润区域AR2下方，但是液体1不附着到被遮蔽构件180的 伸出部分所遮蔽的可移动镜55的反射表面55a。
遮蔽构件180是板状构件，并且至少其上表面是斥液性的。在本 实施例中，遮蔽构件180是由诸如聚四氟乙烯之类的斥液性材料制成的。另外，充当遮蔽构件180的板状构件的表面(上表面)例如是由 规定的金属材料或合成树脂材料制成的，并且可经历表面处理，例如 用诸如氟化合物之类的斥液性材料涂覆它。通过使遮蔽构件180的上 表面排斥液体，即使扩散的液体l附着到了遮蔽构件180的上表面， 它也会被抖落，并且易于被具有布置在遮蔽构件180下方的排液构件 102的处理机构100回收，而不会汇聚在遮蔽构件180上(衬底台PST 上)。
遮蔽构件180的端面和下表面-不只是上表面-也可纟皮预先 处理，以使它排斥液体。此外，可以遮蔽构件180的下表面中其末端 部分附近提供凹槽180a，该凹槽180a在可移动镜55的长度方向上跨 过可移动镜55的反射表面。此凹槽180a可防止从遮蔽构件180末端 来的液体1附着到可移动镜55。
在本实施例中，构成第二液体去除^li构100的排液构件102的大 小是根据遮蔽构件180的大小、遮蔽构件180和排液构件102之间的 距离H以及支撑遮蔽构件180的衬底台PST的行进速度V来设置的。 更具体而言，例如，当衬底台PST以速度V在+X方向上移动，然后 停止在液体去除过程位置SH时，遮蔽构件180的前部和排液构件102 在+X侧的端部之间的距离Ll是根据衬底台PST的行进速度V和遮 蔽构件180和排液构件102在Z轴方向上的距离H来设置的。即，如 果如图21中所示，一滴液体1被置于遮蔽构件180的上表面的前部处， 则衬底台PST以速度V在+X方向上移动，然后停止在液体去除过程 位置SH。用该停止时间作为参考，时间t之后液滴在X轴方向上的 位置x由x=Vt定义，在Z轴方向上的位置z由z=H-(gt2)/2 (其中g 是重力加速度)。因此，可以从这两个方程中得出排液构件102的大 小Ll的最小值，以便从遮蔽构件180滴落的液体1可被排液构件102 回收。此时，遮蔽构件180的上表面是斥液性的，因此附着到该上表 面的液体1被顺利地与其相分离，并滴落到排液构件102 。
此外，如图21所示，包括压电设备等的振动装置182可被附接 到遮蔽构件180。利用压电设备(振动装置)182振动遮蔽构件180促进了从遮蔽构件180去除液体1。此外，可在多个规定位置处提供 压电设备182以便它们能够在遮蔽构件180生成行波。
此外，本实施例中使用的排液构件102不仅可以放置在可移动镜 55的下部，还可放置在Z台52的底部环绕其整个外围。例如，图6 中所说明的笫二液体回收机构100可被提供在支撑Z台52的XY台 53上，并且此第二液体去除机构100的排液构件102可被布置成围绕 Z台52。在此情况下，如图中所示，排液构件102接收液体的表面被 设置成位于Z台52支持衬底P的支持表面(例如衬底支持器的支撑 表面)、构成在辅助板57的上表面中和Z台52中形成的液体回收装 置30的一部分的凹槽构件(回收端口 ) 33的孔隙表面等的下方(在 -Z方向上)。此外，Z台52的支持表面的末端部分(包括可移动镜 55的末端部分)被预先定位在排液构件102的接收排液的部分上方。 根据这种构造，未被液体回收装置30完全回收并从Z台52的末端部 分滴落的液体被排液构件102接收，并且该液体被液体去除机构100 去除或回收。此外，从投射光学系统PL的前部处的光学元件2和支 持光学元件2的镜框LS滴落的液体被此排液构件102接收，并且可 ,皮去除或回收。
另外，排液构件102还可防止液体滴落和附着到XY台53上。 因此，可以防止液体扩散到不希望其附着到的位置，例如Z台52和 XY台53的驱动部件、基底54的表面等等。因此，可以抑制衬底定 位精度的下降，并以良好精度在其上形成所需的图案。另外，排液构 件102也可被提供在XY台53的上表面之上(在XY台53的表面与 Z台52相对的那一侧上)，以便它充当Z台52的下表面和端面的侧 部的遮蔽(在Z台52的表面与XY台相对的那一侧上)。
如上所述，本实施例中的液体1包括纯水。纯水的有利之处在于 在半导体加工厂等易获得大量纯水，并且纯水对于光学元件(透镜)、
衬底P上的光阻材料等没有不利影响。此外，由于纯水对环境没有不 利影响，并且具有极低的杂质储量，因此也可预期它具有清除衬底P 的表面和在投射光学系统PL的前表面上提供的光学元件的表面的作用
另外，由于纯水(水)对于波长约为193 nm的膝光用光EL的 折射率n基本上为1.44，因此使用ArF受激准分子激光(193 nm波 长)作为曝光用光EL的光源会将衬底P上的波长缩短为l/n，即约 134 nm，从而获得的高分辨率。另外，由于聚焦深度将会增大为空气 中的约n倍，即1.44倍，因此如果优选地确保聚焦深度与在空气使用 时相同，则投射光学系统PL的数值孔径可进一步增大，并且从这个 观点来看分辨率也提高了。
在本实施例中，光学元件2被附接到投射光学系统PL的前部， 并且此透镜可调整投射光学系统PL的光学特性，例如象差(球状象 差、慧形象差等)。另外，附接到投射光学系统PL前部的光学元件 可以是用于调整投射光学系统PL的光学特性的光学板。或者，它可 以是能够透射曝光用光EL的平行平面板。
另外，如果由投射光学系统PL的前部处的光学元件和衬底P之 间的液体1的流动而生成的压力较大，则光学元件可以被该压力严格 固定以使其不移动，而不是使该光学元件可更换。
另外，本发明的构造使得液体1被填充在投射光学系统PL和衬 底P的表面之间，但是它的构造例如也可以是在以下状态下填充液体 1:包括平行平面板的覆盖玻璃被附接到衬底P的表面。
另外，虽然本发明中的液体l是水，但是也可以是除水之外的其 他液体，例如，如果爆光用光EL的光源是F2激光，则F2激光将不会
透射经过水，因此用能够透射F2激光的基于氟的液体，例如全氟聚醚
(PFPE)或基于氟的油。在此情况下，例如通过用具有包含氟的低极 性分子结构的物质形成薄膜，来对接触液体l的部分进行亲液处理。 此外，还可以用对膝光用光EL透明、具有尽可能高的折射率并且对 于投射光学系统PL和涂覆在衬底P表面上的光阻材料稳定的液体(例 如香柏油)，来作为液体1。在此情况下，也根据所使用的液体1的 极性执行表面处理。
另外，在上述每个实施例中的衬底P不限于用于加工半导体器件的半导体晶片，也适用于用于显示设备的玻璃衬底、用于薄膜磁头的 陶瓷晶片或曝光装置使用的十字线(合成石英、硅晶片)掩膜或原始 板等等。
除了通过同步移动掩膜M和衬底P来对掩膜M的图案进行扫描 和膝光的步进扫描系统扫描型曝光装置(扫描步进器)外，在静止状 态下用掩膜M和衬底P对掩膜M的整个图案进行曝光并且顺序步进 衬底P的步进重复系统投射膝光装置(步进器)也可用作膝光装置EX。 此外，本发明也适用于部分地并叠加地将至少两个图案转印到衬底P 上的步进缝合系统曝光装置。
此外，本发明也适用于曰本未经审查专利申请首次公布No， H10-163099和相应的美国专利No. 6,341,007、日本未经审查专利申请 首次公布No. H10-214783和相应的美国专利No. 6,341,007、PCT国际 公布的已公布日本译文No. 2000-505958和相应的美国专利No. 5，969，441等中公开的双台型扫描步进器。
另外，在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家 法律和法规所允许的程度内，通过引用将上述日本公布和相应的美国 专利各自的公开内容全部包含进来。
此外，在上述实施例中，使用了在衬底P和衬底P之间局部填充 液体的曝光装置，但是本发明也适用于在日本未经审查专利申请首次 公布No. H06-124873中公开的在液体浴中移动支持要膝光的衬底的 台的液体浸润膝光装置。
此外，在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家 法律和法规所允许的程度内，通过引用将上述日本公布的公开内容全 部包含进来。
曝光装置EX的类型不限于对衬底P上的半导体器件的图案进行 曝光的半导体器件加工曝光装置，而是广泛适用于用于加工液晶设备 或显示器的曝光装置、用于加工薄膜磁头、成像，没备(CCD)或刻线 和掩膜的曝光装置等等。
如果像美国专利No. 5,623,853和美国专利No. 5,528,118中公开的那样，直线电动机被用于衬底台PST或掩膜台MST中，则可使用 利用气浮的空气悬浮型或利用洛伦兹力或电抗力的磁悬浮型。此外， 台PST、MST中的每一个可以是沿导轨移动的类型或未配备导轨的无 导轨型。
在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家法律和 法规所允许的程度内，通过引用将上述美国专利各自的公开内容全部 包含进来。
对于台PST、 MST中的每一个的驱动^L构，可^f吏用平面电动才几， 这种平面电动机与磁体单元相对，其中以二维形式将磁体布置到电枢 单元，其中以二维形式布置线圏，并且通过电^t力驱动台PST、 MST 中的每一个。在此情况下，磁体单元和电枢单元中的任何一个被连接 到台PST、 MST，而磁体单元和电枢单元中的另一个应当被提供在台 PST、 MST的移动表面侧之上。
正如日本未经审查专利申请首次公布No. H08-166475和相应的 美国专利No. 5，528，118中所阐述的，可利用框架构件将由衬底台PST 的移动所生成的反作用力以机械方式释放到地面(地)，以便它不被 传递到投射光学系统PL。
在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家法律和 法规所允许的程度内，通过引用将上述日本公布和相应的美国专利各 自的公开内容全部包含进来。
正如日本未经审查专利申请首次公布No. H08-330224和相应的 美国专利No. 5,874,820中所阐述的，可利用框架构件将由掩膜台MST 的移动所生成的反作用力以机械方式释放到地面(地)，以便它不被 传递到投射光学系统PL。
在此在本国际专利申请指定的指定国(或选定州)的国家法律和 法规所允许的程度内，通过引用将上述日本公布和相应的美国专利各 自的公开内容全部包含进来。
如上所述的本申请中的实施例的爆光装置EX是通过组装包括本以便保持规定的机构精度、电气精度和光学精度。为了确保这些各种 各样的精度，在此组装之前后之后执行调整，包括用于实现各种光学 系统的光学精度的调整、用于实现各种机械系统的机械精度的调整以 及用于实现各种电气系统的电气精度的调整。从各种子系统到曝光装 置的组装过程包括各种子系统的相互机械连接、电路的配线和连接、 大气压电路的管道安装和连接等等。当然，在从这些各种各样的子系 统到曝光装置的组装过程之前，有用于组装各子系统中的过程。当完 成从各种子系统到曝光装置的组装过程之后，执行综合调整以从整体 上确保爆光装置的各种精度。另外，最好在温度、清洁水平等受到控 制的清洁的房间中制造曝光装置。
如图22中所示，诸如半导体器件这样的微器件是通过以下步骤 来制造的步骤201，该步骤设计微器件的功能和性能；步骤202，该 步骤基于此设计步骤加工掩膜(刻线)；步骤203，该步骤加工作为 器件基底材料的衬底；衬底处理步骤204，其中以上所述的实施例的 膝光装置EX将掩膜的图案曝光到衬底上；器件组装步骤205 (包括 切割过程、焊接过程和封装过程)；检查步骤206;等等。
工业应用性
根据本发明，通过去除在曝光后残余并附着的不必要的液体以及 在曝光期间扩散并附着的不必要的液体，可以防止由于不必要的液体 而引起的曝光精度的恶化，并且以良好的精度在衬底上形成所需的图 案。
权利要求
1.一种曝光装置，其通过在投射光学系统和衬底之间填充液体并且经由所述投射光学系统和所述液体将图案的图像投射到所述衬底上，来对所述衬底进行曝光，所述装置包括遮蔽构件，其防止所述液体附着到所述组件，所述遮蔽构件被提供在所述组件的上侧，所述组件被布置在所述投射光学系统的像平面附近。
2. 根据权利要求l所述的曝光装置，其中所述组件被附接到能够支持和移动所述衬底的衬底支持构件的侧部。
3. 根据权利要求2所述的曝光装置，其中所述组件包括反射镜，来自测量所述衬底支持构件的位置信息的 干涉计的光被辐照在该反射镜之上。
4. 根据权利要求l所述的曝光装置，其中 至少所述遮蔽构件的上表面是斥液性的。
5. 根据权利要求l所述的曝光装置，还包括 被布置在所述遮蔽构件下方的排液构件。
6. 根据权利要求5所述的曝光装置，其中所述排液构件的大小是根据所述遮蔽构件的大小、所述遮蔽构件 和所述排液构件之间的距离、以及支撑所述遮蔽构件并且能够支持和 移动所述衬底的衬底支持构件的移动速度来设置的。
7. 根据权利要求l所述的曝光装置，还包括 振动所述遮蔽构件的振动装置。 -
8. —种膝光装置，其通过在投射光学系统和衬底之间填充液体 并且经由所述投射光学系统和所述液体将图案的图像投射到所述衬底 上，来对所述衬底进行曝光，所述装置包括具有支持表面的台，其支持所述衬底，并且能够相对于所述投射 光学系统移动；以及液体接收构件，其被布置在所述台周围，并且具有接收所述液体 并且被定位得低于所述支持表面的表面。
9. 一种曝光装置，其通过在衬底上形成液体的浸润区域并且经 过所述浸润区域的所述液体将图像投射到所述衬底上，来对所述衬底 进行曝光，所述装置包括能够支持和移动所述衬底的台装置； 检测所述台装置的位置信息的干涉计；以及 反射表面，其被提供给所述台装置，并且反射来自所述干涉计的 测量光束；其中，所述反射表面的上端被定位得低于所述浸润区域。
10. —种曝光装置，其通过经由提供给所述衬底的液体将图像投 射到衬底上来对所述衬底进行曝光，所述装置包括能够支持和移动所述衬底的衬底支持构件； 检测所述衬底支持构件的位置信息的干涉计； 板状构件，其被安装在所述衬底支持构件的上表面上，并且是斥 '液性的；以及反射表面，其被提供给所述板状构件下方的所述衬底支持构件， 并且反射来自所述干涉计的测量光束；其中，所述板状构件的末端部分的至少一部分在所述测量光束撞击所 述反射表面的方向上在所述入射方向侧伸出得比所述反射表面多。
11. 一种膝光装置，其通过投射光学系统在衬底上形成图像，所 述装置包括村底支持构件，其能够支持所述衬底并至少在平面内移动所述衬底；检测所述衬底支持构件在所述平面内的位置信息的干涉计；以及 反射表面，其被提供给所述衬底支持构件，并且反射来自所述干涉计的测量光束；其中，撞击所述反射表面的所述测量光束的光路径的至少一部分经过所述衬底支持构件的至少一部分的下方。
12. 根据权利要求ll所述的曝光装置，其中 所述衬底支持构件还能够在平行于与所述平面正交的轴的方向上移动。
13. 根据权利要求11所述的膝光装置，其中通过在所述投射光学系统和所述衬底之间填充液体并经由所述 投射光学系统和所述液体将图像投射到所述村底上来对所述衬底进行曝光；并且所述衬底支持构件的至少一部分是防止所述液体附着到所述反 射表面的构件。
14. 一种器件制造方法，包括利用根据权利要求1到13中任一项所述的曝光装置使衬底曝光；以及对所述膝光后的村底进行处理。
全文摘要
曝光装置EX通过在投射光学系统PL和衬底P之间填充液体l并且经由投射光学系统PL和液体l将图案的图像投射到衬底P上，来对衬底P进行曝光，该装置包括液体去除机构40，其间歇性地向液体l附着到的布置在投射光学系统PL的像平面附近的参考构件7、可移动镜55等吹气，以便去除液体l。通过这种构造，可以提供一种能够在通过经由投射光学系统和液体将图案投射到衬底上来对衬底进行曝光时去除不必要的液体的曝光装置，以及在衬底上形成所需的器件图案。
文档编号H01L21/027GK101303536SQ20081010943
公开日2008年11月12日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月29日
发明者原英明, 高岩宏明 申请人:株式会社尼康