曝光装置、曝光方法以及器件制造方法

专利名称：曝光装置、曝光方法以及器件制造方法
技术领域：
本发明涉及借助液体来曝光衬底的曝光装置、曝光方法以及器件制造方法。
背景技术：
在作为半导体器件、液晶显示器件等微型器件的制造工序之一的光刻工序中，使用将形成于掩模上的图案投影到感光衬底上的曝光装置。该曝光装置具有可以保持并移动掩模的掩模载台、和保持并可移动衬底的衬底载台，一边逐次移动掩模载台以及衬底载台一边借助投影光学系统将掩模的图案投影在衬底上。在微型器件的制造中，为实现器件的高密度化，要求形成在衬底上的图案微细化。为了满足该要求，希望曝光装置具有更高的析像度。作为用于实现该高析像度的技术之一，提出了如下专利文献1所公开那样的方案，即用液体充填投影光学系统与衬底之间的曝光用光的光路空间，借助投影光学系统和液体来曝光衬底的浸液曝光装置。
专利文献1国际公开第99/49504号小册子然而，关于曝光装置，以提高器件的生产率等为目的，要求衬底(衬底载台)的移动速度高速化。但是，在高速移动衬底(衬底载台)的情况下，有可能会很难利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态，且有可能产生借助液体的曝光精度以及计测精度的恶化。例如，随着衬底(衬底载台PST)的移动的高速化，而发生无法利用液体充分地充填曝光用光的光路空间、或在液体中生成气泡等不良情况时，曝光用光无法良好地到达衬底上，而在衬底上无法形成图案、或在衬底上所形成的图案中存在缺陷。另外，随着衬底(衬底载台PST)的移动的高速化，还有可能发生充填于光路空间的液体漏出的情况。一旦液体漏出来，则周边部件/设备会发生腐蚀、故障等。而且，在漏出来的液体、没有回收干净的液体等形成液滴而残留在衬底上的情况下，随着该残留液体(液滴)的气化也有可能在衬底上形成液体的附着痕迹(所谓的水痕)。并且，可能存在因漏出来的液体所产生的气化热而使衬底、衬底载台等发生热变形；或使曝光装置的放置环境(湿度、清洁度等)发生变化，而引起包括衬底上的图案重叠精度等在内的曝光精度的恶化；或引起使用了干涉仪等的各种计测精度的恶化。另外，当将残留(附着)有液体的衬底从衬底载台搬出时，液体也会附着在保持该被浸湿的衬底的搬运系统而有可能扩大受害的范围。再者，随着衬底(衬底载台PST)的移动的高速化，也可能液体所覆盖的区域被扩大，与此同时曝光装置整体也有可能被扩大。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而形成的，其目的在于，提供可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态的曝光装置、曝光方法以及使用了该曝光装置的器件制造方法。
为了解决上述问题，本发明采用对应本实施方式所示的各图的以下构成。其中，对各要素标记的符号只是该要素例示，并不限定各要素。
依照本发明的第一实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备第一面75，其以与被配置于曝光用光EL可照射的位置上的物体P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式设置；第二面76，其与物体P的表面相对置，且在规定方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一面75的外侧；回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，其中，第一面75与物体P的表面大致平行地设置，第二面76被设于相对物体P的表面比第一面75还远的位置，回收口22被设于与第一面75以及第二面76不同的位置。
根据本发明的第一实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第二实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备第一面75，其以与被配置于曝光用光EL可照射的位置上的物体P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式设置；第二面76，其与物体P的表面相对置，且在规定方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一面75的外侧；回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，其中，第一面75与物体P的表面大致平行地设置，第二面76被设于相对物体P的表面比第一面75还远的位置，回收口22被设于第二面76，并且该回收口22的大小小于曝光用光EL在截面视图下的大小。
根据本发明的第二实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以通过抑制因回收口的存在引起的影响，利用液体将光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第三实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备第一面75，其以与被配置于曝光用光EL可照射的位置上的物体P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式设置；第二面76，其与物体P的表面相对置，且在规定方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一面75的外侧；回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，其中，第一面75与物体P的表面大致平行地设置，第二面76被设于相对物体P的表面比第一面75还远的位置，第一面75与第二面76以规定的位置关系被设置，以便存在于物体P的表面和第二面76之间的液体LQ不会从第二面76分离。
根据本发明的第三实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第四实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备第一面75，其以与被配置于曝光用光EL可照射的位置上的物体P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式设置；第二面76，其与物体P的表面相对置，且在规定方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一面75的外侧；回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，其中，第一面75与物体P的表面大致平行地设置，第二面76与物体P的表面大致平行，并且被设于相对物体P的表面比第一面75还远的位置，第一面75与第二面76的段差在1mm以下。
根据本发明的第四实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边对衬底曝光的情况下，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第五实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备第一面75，其以与被配置于曝光用光EL可照射的位置上的物体P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式设置；第二面76，其与物体P的表面相对置，且在规定方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一面75的外侧；回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，其中，第一面75与物体P的表面大致平行地设置，第二面76相对物体P的表面被设于比第一面75还远的位置，且其是随着从曝光用光EL的光路空间K1在规定方向远离与物体P的表面之间的间隔增大的斜面，第一面75与第二面76所形成的角度在10度以下。
根据本发明的第五实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第六实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边向衬底P上照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备保持并可移动衬底的衬底载台PST；喷嘴部件70，其具有围绕曝光用光EL的光路空间K1，并且与衬底载台PST的上面94相对置地配置的下面76，并且可以将液体LQ保持在该下面76和衬底载台PST的上面94之间，其中，衬底载台PST的可移动范围被控制为，在规定方向上，在将液体LQ保持在被保持于衬底载台PST的衬底P的表面以及衬底载台PST的上面94中至少一方、和喷嘴部件70的下面76之间的状态下，向衬底载台PST的上面94的端部94E比下面76的端部76E更靠近曝光用光EL的光路空间K1的位置移动。
根据本发明的第六实施方式，即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
依照本发明的第七实施方式，可以提供以下的曝光装置EX，其一边将衬底P在规定方向移动一边隔着液体LQ向衬底P照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光，且其具备浸液机构70等，其用于在上述衬底上形成液体LQ的浸液区域LR；回收口22，其被设于上述浸液机构70等，且回收衬底P上的液体LQ，其中，上述回收口22被设于在从液体LQ中通过的曝光用光的光路空间K1的上述规定方向Y侧延伸的延伸区域EA的外侧。
根据本发明的第七实施方式，由于在延伸区域没有形成浸液机构的回收口，所以即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以抑制在衬底上残留液滴等，同时可以在利用液体将光路空间充填的状态下对衬底曝光。
依照本发明的第八实施方式，可以提供以下的曝光方法，其对衬底P进行曝光，且其包括向上述衬底上供应液体LQ的步骤；一边将衬底P在规定方向移动一边隔着液体LQ向衬底P照射曝光用光EL来对衬底P进行曝光的步骤；在从液体LQ中通过的曝光用光的光路空间K1的上述规定方向Y侧延伸的延伸区域EA的外侧，回收液体的步骤。
根据本发明的第八实施方式，由于从延伸区域的外侧回收液体LQ，所以即使在一边将衬底在规定方向移动一边曝光的情况下，也可以抑制在衬底上残留液滴等，同时可以在利用液体将光路空间充填的状态下对衬底曝光。
依照本发明的第九实施方式，可以提供以下对衬底P进行曝光的器件制造方法，即其包括使用上述方式的曝光装置EX对衬底进行曝光的步骤204；将曝光后的衬底进行显影的步骤204；加工显影后的衬底的步骤205。
根据本发明的第九实施方式，可以使用能利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态的曝光装置来制造器件。
依照本发明的第十实施方式，可以提供以下的器件制造方法，即其包括使用上述方式的曝光方法对衬底进行曝光的步骤204；将曝光后的衬底进行显影的步骤204；加工显影后的衬底的步骤205。
根据本发明的第十实施方式，可以使用能利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态的曝光方法来制造器件。
根据本发明，可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态，且可以良好地进行借助液体的曝光处理以及计测处理。


图1是表示第一实施方式涉及的曝光装置的简要构成图。
图2是表示第一实施方式涉及的喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图。
图3(a)以及图3(b)分别是从下侧看到的第一实施方式涉及的喷嘴部件70的立体图以及俯视图。
图4是图2的与XZ平面平行的侧面剖视图。
图5是图2的与YZ平面平行的侧面剖视图。
图6(a)以及图6(b)分别是用于说明随着衬底移动的液体的举动的模式图。
图7是用于说明随着衬底移动的液体的举动的模式图。
图8(a)以及图8(b)分别是用于说明随着第一实施方式涉及的衬底移动的液体的举动的模式图。
图9是表示第二实施方式涉及的喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图。
图10是表示从下侧看到的第二实施方式涉及的喷嘴部件70的立体图。
图11是图9的与XZ平面平行的侧面剖视图。
图12是图9的与YZ平面平行的侧面剖视图。
图13(a)以及(b)分别是用于说明随着第二实施方式涉及的衬底移动的液体的举动的模式图。
图14是表示第三实施方式涉及的喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图。
图15是表示从下侧看到的第三实施方式涉及的喷嘴部件70的立体图。
图16是图14的与XZ平面平行的侧面剖视图。
图17是图14的与YZ平面平行的侧面剖视图。
图18是用于说明第四实施方式的模式图。
图19是从下侧看到的在第四实施方式中使用的喷嘴部件的一个例子的立体图。
图20是用于说明利用浸液机构的液体回收动作的原理的图。
图21示意地表示在光路空间的扫描方向侧延伸的延伸区域内设有回收口的喷嘴部件和液体的状态。
图22是表示微型器件的制造工序的一个例子的流程图。
符号说明如下1...浸液机构； 12...供应口；16...排气口； 22...回收口；70...喷嘴部件；70D...底板部； 74...开口部； 75...第一陆面；76...第二陆面；76E...端部； 77...上面； 78...凹部；79...凹部；80...第三陆面； 94...上面； 94E...端部；D4...段差；EL...曝光用光； EX...曝光装置； G2...内部空间；K1...光路空间；K3...外部空间； LQ...液体； LR...浸液区域；LS1...最终光学元件；P...衬底；EA1、2...延伸区域。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式作以说明，但本发明不限于此。
(第一实施方式)图1是表示第一实施方式涉及的曝光装置的简要构成图。图1中，曝光装置EX具备保持并可移动掩模M的掩模载台MST；保持并可移动衬底P的衬底载台PST；照明光学系统IL，其利用曝光用光EL对被保持于掩模载台MST的掩模M进行照明；投影光学系统PL，其将利用曝光用光EL照明的掩模M的图案像投影到被保持于衬底载台PST的衬底P；控制装置CONT，其控制曝光装置EX整体的动作。
本实施方式的曝光装置EX是实际上缩短曝光波长来提高析像度并为了实际上加深焦深而适用了浸液法的浸液曝光装置。曝光装置EX具备用于利用液体LQ充填投影光学系统PL的像面附近的曝光用光EL的光路空间K1的浸液机构1。浸液机构1具备喷嘴部件70，其被设于光路空间K1的附近，并具有供应液体LQ的供应口12以及回收液体LQ的回收口22；液体供应装置11，其借助供应管13、以及被设于喷嘴部件70的供应口12供应液体LQ；液体回收装置21，其借助被设于喷嘴部件70的回收口22以及回收管23来回收液体LQ。如后所述，在喷嘴部件70的内部设有连接供应口12和供应管13的流路(供应流路)14，并且还设有连接回收口22和回收管23的流路(回收流路)24。但图1中没有图示出供应口、回收口、供应流路、以及回收流路。喷嘴部件70形成为环形，以便围绕投影光学系统PL的多个光学元件中的、最靠近投影光学系统PL的像面的最终光学元件LS1。
而且，本实施方式的曝光装置EX采用局部浸液方式，该方式是在包括投影光学系统PL的投影区域AR的衬底P上的一部分，局部地形成比投影区域AR大而比衬底P小的液体LQ的浸液区域LR的方式。曝光装置EX至少在将掩模M的图案像投影到衬底P的期间，利用液体LQ充填离投影光学系统PL的像面最近的最终光学元件LS1与配置于投影光学系统PL的像面侧的衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K1，并借助投影光学系统PL和充填于光路空间K1的液体LQ，来将穿过掩模M的曝光用光EL照射到衬底P上，由此可将掩模M的图案像投影到衬底P上。控制装置CONT使用浸液机构1的液体供应装置11以规定量供应液体LQ，并且使用液体回收装置21以规定量回收液体LQ，由此利用液体LQ充填光路空间K1，在衬底P上局部地形成液体LQ的浸液区域LR。
再者，在以下说明中，虽然对在将衬底P配置于曝光用光EL可以照射的位置的状态下，即在投影光学系统PL与衬底P相对置的状态下，利用液体LQ充填光路空间K1的情况进行了说明，但在衬底P以外的物体(例如衬底载台PST的上面)与投影光学系统PL相对置的状态下，利用液体LQ充填光路空间K1的情况也是相同的。
在本实施方式中，以作为曝光装置EX使用一边使掩模M和衬底P在扫描方向上同步移动一边将形成在掩模M上的图案转印到衬底P上的扫描型曝光装置(所谓步进扫描装置)的情况为例进行说明。在以下的说明中，将在水平面内掩模M与衬底P之间的同步移动方向(扫描方向)设为Y轴方向，将在水平面内与Y轴方向垂直相交的方向设为X轴方向(非扫描方向)，将与X轴方向以及Y轴方向垂直且与投影光学系统PL的光轴AX一致的方向设为Z轴方向。另外，将围绕X轴、Y轴、以及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θX、θY、以及θZ方向。再者，这里所说的“衬底”包括在半导体晶片等基材上涂覆有感光材料(光致抗蚀剂)、保护膜等膜的衬底，“掩模”包括形成有被缩小投影在衬底上的器件图案的母版。
曝光装置EX具备设于地面上的基座BP；设于该基座BP上的主机架9。在主机架9上形成有朝向内侧突出的上侧阶梯部7以及下侧阶梯部8。照明光学系统IL是使用曝光用光EL对被保持于掩模载台MST上的掩模M进行照明的系统，并利用固定在主机架9的上部的支承架10支承。
照明光学系统IL具有将从曝光用光源射出的光束的照度均匀化的光学积分器、将来自光学积分器的曝光用光EL聚光的聚光透镜、中继透镜系统、以及设定利用曝光用光EL照射在掩模M上的照明区域的视场光阑等。掩模M上的规定照明区域通过照明光学系统IL，由具有均匀照度分布的曝光用光EL来进行照明。作为从照明光学系统IL射出的曝光用光EL，例如使用由水银灯射出的辉线(g线、h线、i线)以及krF受激准分子激光(波长248nm)等的深紫外线(DUV)、ArF受激准分子激光(波长193nm)以及F2激光(波长157nm)等的真空紫外线(VUV光)等。在本实施方式中采用ArF受激准分子激光。
本实施方式中，作为液体LQ使用纯水。纯水不仅可以使ArF受激准分子激光穿透，例如也可以使从水银灯中射出的辉线(g线、h线、i线)及KrF受激准分子激光(波长248nm)等深紫外光(DUV光)穿透。
掩模载台MST保持并可移动掩模M。掩模载台MST利用真空吸附(或静电吸附)来保持掩模M。在掩模载台MST的下面设有多个作为非接触轴承的空气轴承(air bearing)85。掩模载台MST利用空气轴承85以非接触方式支承于掩模载台平台2的上面(导向面)。在掩模载台MST以及掩模载台平台2的中央部，分别设有可使掩模M的图案像通过的开口部。掩模载台平台2隔着防振装置86被支承于主机架9的上侧阶梯部7。即，掩模载台MST隔着防振装置86以及掩模载台平台2支承于主机架9的上侧阶梯部7。利用防振装置86，使掩模载台平台2与主机架9在振动上分离，以便使主机架9的振动不会传递到支承掩模载台MST的掩模载台平台2。
掩模载台MST通过包括由控制装置CONT控制的线性电动机等的掩模载台驱动装置MSTD的驱动，在保持掩模M的状态下，可以在掩模载台平台2上，在与投影光学系统PL的光轴AX垂直的平面内即XY平面内，进行二维移动以及在θZ方向上进行微小旋转。在掩模载台MST上固定设置有与掩模载台MST一同移动的移动镜81。在相对于掩模载台MST的规定位置设有激光干涉仪82。掩模载台MST上的掩模M的二维方向的位置、以及θZ方向的转角(根据情况也包括θX、θY方向的转角)，使用移动镜81并通过激光干涉仪82来进行实时计测。激光干涉仪82的计测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于激光干涉仪82的计测结果，驱动掩模载台驱动装置MSTD，来进行被保持于掩模载台MST上的掩模M的位置控制。
投影光学系统PL是以规定的投影倍率β将掩模M的图案投影到衬底P上的系统，且具有多个光学元件，这些光学元件由镜筒PK来保持。在本实施方式中，投影光学系统PL的投影倍率β为例如1/4、1/5、或1/8的缩小系统。另外，投影光学系统PL可以是等倍系统以及放大系统中的任意一个。投影光学系统PL可以是不含有反射光学元件的折射系统、不含有折射光学元件的反射系统、或含有反射光学元件和折射光学元件的反射折射系统中的任意一个。投影光学系统PL的多个光学元件的、最靠近投影光学系统PL的像面的最终光学元件LS1从镜筒PK露出。
保持投影光学系统PL的镜筒PK的外周设有凸缘PF，投影光学系统PL隔着凸缘PF被支承于镜筒平台5。镜筒平台5隔着防振装置87被支承于主机架9的下侧阶梯部8。即，投影光学系统PL隔着防振装置87以及镜筒平台5被支承于主机架9的下侧阶梯部8。并且，利用防振装置87使镜筒平台5与主机架9在振动上分离，以便使主机架9的振动不会传递到支承投影光学系统PL的镜筒平台5。
衬底载台PST具有保持衬底P的衬底保持具PH，可以将衬底P保持于衬底保持具PH并进行移动。衬底保持具PH通过例如真空吸附等来保持衬底P。在衬底载台PST上设有凹部93，将用于保持衬底P的衬底保持具PH配置于凹部93。此外，除了衬底载台PST的凹部93以外的上面94为与被保持于衬底保持具PH上的衬底P的表面大致相同高度(齐平)的平坦面。再者，如果能利用液体LQ持续充填光路空间K1的话，则衬底载台PST的上面94与被保持于衬底保持具PH的衬底P的表面之间也可以存在段差。
在衬底载台PST的下面设有多个作为非接触轴承的空气轴承(airbearing)88。衬底载台PST利用空气轴承88以非接触方式支承于衬底载台平台6的上面(导向面)。衬底载台平台6隔着防振装置89被支承于基座BP上。另外，利用防振装置89，将衬底载台平台6与主机架9以及基座BP(地面)在振动上分离，以便使基座BP(地面)及主机架9的振动不会传递到支承衬底载台PST的衬底载台平台6。
衬底载台PST通过包括由控制装置CONT控制的线性电动机等的衬底载台驱动装置PSTD的驱动，在借助衬底保持具PH来保持衬底P的状态下，在衬底载台平台6上，在XY平面内进行二维移动以及在θZ方向上进行微小旋转。并且，衬底载台PST也可以在Z轴方向、θX方向、以及θY方向移动。从而，被保持于衬底载台PST上的衬底P的表面，可以在X轴、Y轴、Z轴、θX、θY以及θZ方向的六个自由度的方向上移动。在衬底载台PST的侧面固定设置有与衬底载台PST一同移动的移动镜83。在相对于衬底载台PST的规定位置设有激光干涉仪84。衬底载台PST上的衬底P的二维方向的位置以及转角，使用移动镜83并通过激光干涉仪84来进行实时计测。另外，虽没有图示，但曝光装置EX具备用于检测出被保持于衬底载台PST上的衬底P的表面的面位置信息的聚焦/调平检测系统。
激光干涉仪84的计测结果以及聚焦/调平检测系统的检测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于聚焦/调平检测系统的检测结果，驱动衬底载台驱动装置PSTD，控制衬底P的聚焦位置(Z位置)以及倾斜角(θX、θY)，来调整衬底P的表面与借助投影光学系统PL以及液体LQ形成的像面之间的位置关系，且基于激光干涉仪84的计测结果，进行衬底P的X轴方向、Y轴方向、以及θZ方向的位置控制。
浸液机构1的液体供应装置11具备收容液体LQ的罐、加压泵、调整所供应的液体LQ的温度的温度调整机构、以及除去液体LQ中的异物的过滤器单元等。液体供应装置11与供应管13的一端部连接，供应管13的另一端部与喷嘴部件70连接。液体供应装置11的液体供应动作由控制装置CONT来控制。再者，关于液体供应装置11的罐、加压泵、温度调整机构和过滤器单元等，不需要在曝光装置EX中全部备齐，也可以用设有曝光装置EX的工厂等的设备来替代。
而且，在供应管13的中途设有被称为质量流量控制器的流量控制器19，其控制由液体供应装置11送出，且向投影光学系统PL的像面侧供应的每单位时间内的液体量。由流量控制器19进行的液体供应量的控制是在控制装置CONT的指令信号下进行的。
浸液机构1的液体回收装置21具备真空泵等的真空系统、分离所回收的液体和气体的气液分离器、以及收容回收的液体LQ的罐等。液体回收装置21与回收管23的一端部连接，回收管23的另一端部与喷嘴部件70连接。液体回收装置21的液体回收动作由控制装置CONT来控制。再者，关于液体回收装置21的真空系统、气液分离器、罐等，不需要在曝光装置EX中全部备齐，也可以用设有曝光装置EX的工厂等中的设备来代替。
喷嘴部件70由支承机构91支承。支承机构91与主机架9的下侧阶梯部8连接。借助支承机构91来支承喷嘴部件70的主机架9、和借助凸缘PF支承投影光学系统PL的镜筒PK的镜筒平台5，隔着防振装置87在振动上被分离。从而，可以防止在喷嘴部件70上发生的振动传到投影光学系统PL。另外，主机架9和支承衬底载台PST的衬底载台平台6，隔着防振装置89在振动上被分离。从而，可以防止在喷嘴部件70上发生的振动经由主机架9和基座BP传递到衬底载台PST。另外，主机架9和支承掩模载台MST的掩模载台平台2，隔着防振装置86在振动上被分离。从而，可以防止在喷嘴部件70上发生的振动经由主机架9传递到掩模载台MST。
接着，参照图2～图5对喷嘴部件70进行说明。图2是表示喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图，图3(a)是从下侧看到的喷嘴部件70的立体图，图3(b)是从下侧看到的喷嘴部件70的俯视概念图，图4是与XZ平面平行的侧面剖视图，图5是与YZ平面平行的侧面剖视图。
喷嘴部件70被设于最靠近投影光学系统PL的像面的最终光学元件LS1的附近。喷嘴部件70是被设为在衬底P(衬底载台PST)的上方围绕最终光学元件LS1地设置的环形部件，且在其中央部具有可以配置投影光学系统PL(最终光学元件LS1)的孔部70H。另外，在本实施方式中，喷嘴部件70组合多个部件而构成，喷嘴部件70的外形在俯视下为近似四边形。喷嘴部件70的外形不限于在俯视下为四边形，例如也可以在俯视下为圆形。再者，喷嘴部件70也可以由单一材料(钛等)构成，也可以例如由铝、钛、不锈钢、硬铝、以及包括它们的合金构成。
喷嘴部件70具有侧板部70A、倾斜板部70B、设于侧板部70A以及倾斜板部70B的上端部的顶板部70C、和与衬底P(衬底载台PST)相对置的底板部70D。倾斜板部70B形成为研钵形，最终光学元件LS1被配置于由倾斜板部70B形成的孔部70H的内侧。倾斜板部70B的内侧面(即划分喷嘴部件70的孔部70H的内侧面)70T与投影光学系统PL的最终光学元件LS1的侧面LT相对置，倾斜板部70B的内侧面70T与最终光学元件LS1的侧面LT之间设有规定的间隙G1。通过设置间隙G1，可以防止在喷嘴部件70上发生的振动直接传递到投影光学系统PL(最终光学元件LS1)。另外，倾斜板部70B的内侧面70T相对液体LQ为疏液性(疏水性)，从而抑制液体LQ浸入到投影光学系统PL的最终光学元件LS1的侧面LT和倾斜板部70B的内侧面70T之间的间隙G1。再者，作为用于将倾斜板部70B的内侧面70T形成为疏液性的疏液性处理，例如可以举例出进行附着聚四氟乙烯(铁氟龙(注册商标))等的氟类树脂材料、丙烯类树脂材料、硅类树脂材料的等疏水性材料的处理等。
底板部70D的一部分在Z轴方向上被设于投影光学系统PL的最终光学元件LS1的下面T1与衬底P(衬底载台PST)之间(参照图1)。另外，在底板部70D的中央部形成有曝光用光EL穿过的开口74。开口74以穿过了投影光学系统PL的最终光学元件(光学部件)LS1的曝光用光EL穿过的方式形成。在本实施方式中，曝光用光EL照射的投影区域AR设置成以X轴方向(非扫描方向)为长度方向的狭缝形状(近似矩形)，开口74具有与投影区域AR对应的形状，在本实施方式中，形成为以X轴方向(非扫描方向)为长度方向的狭缝形状(近似矩形)。开口74形成为比投影区域AR大，穿过了投影光学系统PL的曝光用光EL可到达衬底P上而不被底板部70所遮蔽。
喷嘴部件70的与衬底P(衬底载台PST)相对置的下面具有第一区域75，其与配置于曝光用光EL可照射的位置上的衬底P的表面相对置。第一区域75是与XY平面平行的平坦面。第一区域75以围绕曝光用光EL的光路空间K1(穿过该空间的曝光用光在衬底P上形成投影区域AR在本说明书中“光路空间K1”是指曝光用光经过的空间，在本实施方式以及以下的实施方式中，是指在最终光学元件LS1与衬底P之间的曝光用光经过的空间。“光路空间K1”的X方向或Y方向的位置和/或尺寸，例如可以用含有第一区域(第一陆面)75的XY平面和曝光用光EL交叉的区域(曝光用光EL的XY截面区域)的位置和/或尺寸表示)的方式设置。即，第一区域75是以围绕底板部70的曝光用光EL穿过的开口74的方式设置的面。这里，曝光用光EL可照射的位置包括与投影光学系统PL相对置的位置。由于第一区域75被以围绕穿过了投影光学系统PL的曝光用光EL的光路空间K1的方式设置，所以控制装置CONT控制衬底载台，并将衬底P配置于曝光用光EL可照射的位置，由此使第一区域75和衬底P的表面相对置。
另外，由于由衬底载台PST保持的衬底P的表面与XY平面大致平行，所以喷嘴部件70的第一区域75被设置成与保持于衬底载台PST上的衬底P的表面相对置，且与衬底P的表面(XY平面)大致平行。在以下说明中，适于将喷嘴部件70的第一区域(平坦面)75称为“第一陆面75”，该第一区域75以与衬底P的表面相对置、且围绕曝光用光EL的光路空间K1的方式被设置，并形成为与衬底P的表面(XY平面)大致平行。
第一陆面75被设置为喷嘴部件70的、最靠近衬底载台PST所保持的衬底P的位置。即，第一陆面75是与衬底载台PST所保持的衬底P的表面之间的间隙成为最小的部分。由此，可以在第一陆面75和衬底P之间良好地保持液体LQ而形成浸液区域LR。
而且，第一陆面75被设置为在投影光学系统PL的下面T1和衬底P之间围绕曝光用光El的光路空间K1(投影区域ATR)。如上所述，第一陆面75被设于喷嘴部件70(底板部70D)的下面的一部分的区域，且被设置为围绕曝光用光EL穿过的开口74。第一陆面75具有与开口74对应的形状，本实施方式中的第一陆面75的外形形成为以X轴方向(非扫描方向)为长度方向的矩形。
另外，开口74被设于第一陆面74的大致中央部。此外，如图3等所示，第一陆面75在Y轴方向(扫描方向)的宽度D1，小于开口74在Y轴方向的宽度D2。这里，第一陆面75在Y轴方向的宽度D1为第一陆面75的+Y侧端部(-Y侧端部)与开口74的+Y侧端部(-Y侧端部)的距离。在本实施方式中，由于开口74被设于第一陆面75的大致中央部，所以第一陆面75的+Y侧端部与开口74的+Y侧端部的距离、以及第一陆面75的-Y侧端部与开口74的-Y侧端部的距离大致相等。
另外，在本实施方式中，第一陆面75在Y轴方向的宽度D1，小于第一陆面75在X轴方向的宽度D3。这里，第一陆面75在X轴方向的宽度D3是指第一陆面75的+X侧端部(-X侧端部)与开口74的+X侧端部(-X侧端部)的距离。在本实施方式中，由于开口74被设于第一陆面75的大致中央部，所以第一陆面75的+X侧端部与开口74的+X侧端部的距离、以及第一陆面75的-X侧端部与开口74的-X侧端部的距离大致相等。
衬底P的表面与最终光学元件LS1的下面T1的距离，长于衬底P的表面与陆面75的距离。即，最终光学元件LS1的下面T1形成在比第一陆面75高的位置。另外，底板部70D被设为不与最终光学元件LS1的下面T1以及衬底P(衬底载台PST)接触。此外，如图5等所示，在最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77之间形成有具有规定间隙G2的空间。底板部70D的上面77被设置为围绕曝光用光EL穿过的开口74。即，底板部70D的上面77被设置为围绕曝光用光EL的光路空间K1，且与最终光学元件LS1之间隔着规定间隙G2相对置。在以下说明中，适于将包括最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的空间的喷嘴部件70的内侧的空间称为“内部空间G2”。
另外，在喷嘴部件70的下面具有第二区域76，该第二区域76与由衬底载台PST保持并配置于曝光用光EL可照射的位置的衬底P的表面相对置，并且在Y轴方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，并且被设于相对衬底P的表面比第一陆面75还远的位置。在以下说明中，适于将喷嘴部件70的第二区域76称为“第二陆面76”，该第二区域76与衬底P的表面相对置，并且在Y轴方向相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，并且被设于相对衬底P的表面比第一陆面75还远的位置(高度方向(Z方向)上第一陆面75不同的位置)。
本实施方式的第二陆面76是随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而与衬底P的间隔增大的斜面。第二陆面76相对第一陆面75被分别设于扫描方向一侧(+Y侧)和另一侧(-Y侧)。由于被衬底载台PST保持的衬底P的表面与XY平面大致平行，所以喷嘴部件70的第二陆面76被设置为与保持于衬底载台PST上的衬底P的表面相对置，且相对衬底P的表面(XY平面)倾斜。
第一陆面75以及第二陆面76的一部分与形成浸液区域LR的液体LQ接触。最终光学元件LS1的下面T1也与充填到光路空间K1的液体LQ接触。即，喷嘴部件70的第一陆面75、第二陆面76、以及最终光学元件LS1的下面T1分别为与液体LQ接触的液体接触面。
此外，如下所述在液体LQ存在于衬底P的表面与第二陆面76之间的情况下，将第一陆面75和第二陆面76以规定的位置关系设定，从而该衬底P的表面和第二陆面76之间存在的液体LQ不会离开第二陆面76。具体就是，第二陆面76形成为即使在利用液体LQ充填光路空间K1的状态下移动衬底P时，衬底P的表面和第二陆面76之间存在的液体LQ不离开第二陆面76(不剥离)。
在本实施方式中，第二陆面76相对第一陆面75被连续地设置。即相对光路空间K1被设于+Y侧的第二陆面76的最靠近曝光用光EL的光路空间K1的+Y侧的边缘、和第一陆面75的+Y侧的边缘被设置在相对衬底P基本相同的位置(高度)，而且相对光路空间K1被设于-Y侧的第二陆面76的最靠近曝光用光EL的光路空间K1的+Y侧的边缘、和第一陆面75的-Y侧的边缘被设置在相对衬底P基本相同的位置(高度)。此外，第一陆面75和第二陆面76形成的角度θA被设定在10度以下(参照图5)。在本实施方式中，第一陆面75(XY平面)和第二陆面76形成的角度θA被设定为约4度。
第一陆面75以及第二陆面76相对液体LQ分别具有亲液性。另外，第一陆面75和液体LQ的接触角、与第二陆面76和液体LQ的接触角大致相等。在本实施方式中，形成第一陆面75以及第二陆面76的底板部70D是由钛形成的。另外，也可以对第一陆面75以及第二陆面76实施相对液体LQ付与亲液性的表面处理(亲液化处理)。
另外，由于钛材料在表面形成具有光催化作用的钝态膜，且可以维持该表面的亲液性(亲水性)，所以液体LQ在第一陆面75中的接触角、与液体LQ在第二陆面76中的接触角近似相同，例如可以维持在20°以下。
再者，第一陆面75以及第二陆面76也可以利用不锈钢(例如SUS316)形成，也可以对其表面进行用于抑制向液体LQ析出杂质的表面处理或用于提高亲液性的表面处理。作为这样的表面处理，可以例举出分别将氧化铬附着在第一陆面75以及第二陆面76的处理，例如，可以举出株式会社神钢环境Solution(公司名)的“GOLDEP”处理或“GOLDEP WHITE”处理。
喷嘴部件70具备供应用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ的供应口12、和回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ的回收口22。另外，喷嘴部件70具备连接于供应口12的供应流路14、以及连接于回收口22的回收流路24。另外，在图2～图5中，虽省略或简化了其图示，但供应流路14与供应管13的另一端部连接，回收流路24与回收管23的另一端部连接。
如图2、图5所示，供应流路14由沿着倾斜方向贯通喷嘴部件70的倾斜板部70B的内部的狭缝状的通孔形成。而且，在本实施方式中，供应流路14相对光路空间K1(投影区域AR)被分别设置于Y轴方向的两侧。而且，供应流路(通孔)14的上端部与供应管13的另一端部连接，由此供应流路14经由供应管13与液体供应装置11连接。另一方面，供应流路14的下端部被设于最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2的附近，该供应流路14的下端部为供应口12。即，供应口12被设于最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2的附近，且与内部空间G2连接。在本实施方式中，供应口12在曝光用光EL的光路空间K1的外侧，被设于夹持光路空间K1的Y轴方向的两侧的各个规定位置。
供应口12供应用于充填光路空间K1的液体LQ。从液体供应装置11向供应口12供应液体LQ。供应口12可向最终光学元件LS1的下面T1和底板部70的上面77之间的，即内部空间G2供应液体LQ。通过从供应口12向最终光学元件LS1和底板部70D之间的内部空间G2供应液体LQ，而利用液体LQ充填最终光学元件LS1和衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K1。
另外，如图2、图4所示，喷嘴部件70具有使内部空间G2和外部空间K3连通的排气口16。在排气口16连接有排气流路15。排气流路15由沿着倾斜方向贯通喷嘴部件70的倾斜板部70B的内部的狭缝状的通孔形成。而且，在本实施方式中，排气口16以及排气流路15相对光路空间K1(投影区域AR)被分别设于X轴方向的两侧。而且，排气流路(通孔)15的上端部与外部空间(大气空间)K3连接，成为向大气开放的状态。另一方面，排气流路15的下端部与最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2连接，该排气流路15的下端部为排气口16。即，排气口16被设于最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2附近，且与内部空间G2连接。在本实施方式中，排气口16在曝光用光EL的光路空间K1的外侧，被设于夹持光路空间K1的X轴方向两侧的各自的规定位置。并且，在本实施方式中，在底板部70D的上面77的排气口16附近设有凹部(段差部)78。由于排气口16借助排气流路15使内部空间G2和外部空间K3连通，所以内部空间G2的气体经由排气口16，可从排气流路15的顶端部向外部空间K3排出(排气)。
喷嘴部件70具有在侧板部70A和倾斜板部70B之间向下开口的空间24。回收口22被设在空间24的开口。而且，空间24构成喷嘴部件70内的回收流路中的至少一部分。另外，回收管23的另一端部与回收流路(空间)24的一部分连接。
回收口22回收用于充填光路空间K1的液体LQ。回收口22被设于在衬底载台PST所保持的衬底P的上方与该衬底P的表面相对置的位置。回收口22和衬底P的表面只间隔规定距离。在X轴方向(非扫描方向)上，回收口22相对投影光学系统PL的像面附近的光路空间K1被设于排气口16的外侧。
回收口22在X轴方向(非扫描方向)，相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧。回收口22相对第一陆面75被分别设于非扫描方向的一侧(+X侧)和另一测(-X侧)。并且，回收口22在X轴方向(非扫描方向)上被设于第二陆面76的两侧。也就是，回收口22在X轴方向(非扫描方向)上，被分别设于第二陆面76的一侧(+X侧)和另一测(-X侧)。
喷嘴部件70具备以覆盖回收口22的方式被配置并具有多个孔的多孔部件25。多孔部件25可以由具有多个孔的网状部件构成，例如可以由形成有由近似六边形的多个孔构成的蜂窝状图案的网状部件构成。而且，多孔部件25可以是对由钛、不锈钢(例如SUS316)等形成的成为多孔部件的基材的板部件进行开孔加工而形成的部件。或者，作为多孔部件25，也可以使用陶瓷制的多孔部件。本实施方式的多孔部件25形成为薄板形，例如具有100μm左右的厚度。
多孔部件25具有与被保持于衬底载台PST的衬底P相对置的下面26。多孔部件25的下面26为喷嘴部件70的下面的一部分，多孔部件25与衬底P相对置的下面26近似平坦。多孔部件25以其下面26与被保持于衬底载台PST的衬底P的表面(即XY平面)大致平行的方式被设于回收口22。
设于回收口22的多孔部件25的下面26和第一陆面75，被设于相对衬底P的表面近似相同位置(高度)。如上所述，第一陆面75以及多孔部件25的下面26分别与被保持于衬底载台PST的衬底P的表面(即XY平面)大致平行，且以第一陆面75与多孔部件25的下面26相连接的方式大致齐平。即，相对光路空间K1设于+X侧的多孔部件25的下面26的最靠近曝光用光EL的光路空间K1的-X侧的边缘、和第一陆面75的+X侧的边缘相对衬底P设于近似相同位置(高度)，相对光路空间K1设于-X侧的多孔部件25的下面26的最靠近曝光用光EL的光路空间K1的+X侧的边缘、和第一陆面75的-X侧的边缘相对衬底P设于近似相同位置(高度)。由于液体LQ通过配置于回收口22的多孔部件25回收，所以可以说回收口22形成为与第一陆面75大致齐平的平坦面(下面)26。
在本实施方式中，如图3(a)所示，第二陆面76被设置为在俯视下随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而逐渐扩大的形状(梯形)。另外，回收口22(多孔部件25)被设置为在俯视下随着从曝光用光EL的光路空间K1向X轴方向远离而逐渐扩大的形状(梯形)。此外，在喷嘴部件70的下面的、沿光路空间K1的扫描方向侧延伸的区域，即在光路空间K1的Y轴方向延伸的区域，没有用于回收液体LQ的回收口22。
该状态表示于图3(b)。如图3(b)示意所示，在光路空间K1(在大小上接近投影区域AR)的扫描方向(Y方向)侧延伸的延伸区域EA1，没有设置回收口。回收口22在延伸区域EA1的外侧，也就是非扫描方向(X方向)，被设于延伸区域EA1的两侧。在本实施方式中，在第一陆面75的扫描方向(Y方向)侧延伸的延伸区域EA2也没有设置回收口，回收口22在延伸区域EA2的外侧，也就是非扫描方向(X方向)，被设于延伸区域EA21的两侧。这样，不将回收口22设于延伸区域EA1以及EA2而是设于其外侧，其原因是发明人出于以下想法。图21示出了在沿光路空间的扫描方向(Y方向)侧延伸的延伸区域内设有回收口702的喷嘴部件700的一个例子，在衬底P和喷嘴部件700之间存在液体LQ。如果使用这样的喷嘴部件700在扫描方向(+Y方向)上高速移动衬底P的话，则在回收口702和衬底P之间，液体LQ在衬底P上形成薄膜，而衬底P上的液体LQ有可能向回收口702的外侧(+Y侧)漏出。该现象是由以下原因引起的，即在回收口702和衬底P之间的液体LQ中，回收口702附近的液体由被设于喷嘴部件700上的回收口702回收，但衬底P的表面附近的液体因与衬底P的表面张力等，没有被回收口702回收而在衬底P上形成薄膜，并与衬底P的移动一同被拉向收口702的外侧(喷嘴部件700和衬底P之间的空间的外侧)。当发生这样的现象时，被拉向回收口702的外侧的液体，例如形成液滴而残留在衬底P上，而成为图案缺陷等的起因。然而，在本实施方式中，由于没有在延伸区域EA1以及EA2设置回收口，所以衬底P即使在扫描方向(Y方向)高速移动，也可以抑制液体LQ在衬底P上形成薄膜，可以防止液体LQ(液滴等)残留在衬底P上等不良情况的发生。
如上所述，第二陆面76被设于喷嘴部件70的下面的相对曝光用光EL的光路空间K1的Y轴方向的规定区域，回收口22被设于喷嘴部件70的下面的相对曝光用光EL的光路空间K1的X轴方向的规定区域。此外，回收口22被设于与第二陆面76不同的位置。并且，回收口22(多孔部件25的下面26)被设置为与第一陆面76大致齐平，但没有设置于第一陆面75上。即，回收口22被设于光路空间K1、与在Y轴方向上相对光路空间K1设于第一陆面75的外侧的第二陆面76之间的区域以外的位置。换言之，相对光路空间K1(开口74)设于Y轴方向的第二陆面76上没有回收口22，并且第一陆面75的相对光路空间K1(开口74)的Y轴方向的区域也没有回收口22(第一陆面75以及第二陆面76均没有)。
另外，在本实施方式中，多孔部件25由钛材料形成，相对液体LQ具有亲液性(亲水性)。也可以由不锈钢(例如SUS316)形成多孔部件25，也可以对其表面实施用于使其具有亲液性的亲液化处理(表面处理)。作为亲液化处理的一个例子，可以例举出对多孔部件25附着氧化铬的处理。具体而言，可以例举出上述的“GOLDEP”处理或“GOLDEPWHITE”处理。并且，通过实施这样的表面处理，可以抑制从多孔部件25向液体LQ析出杂质。当然也可以由亲液性材料形成多孔部件25。
接着，对使用具有上述构成的曝光装置EX将掩模M的图案像投影到衬底P上的方法进行说明。
为利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1，控制装置CONT分别驱动液体供应装置11以及液体回收装置21。在控制装置CONT的控制下，从液体供应装置11送出的液体LQ流入供应管13后，经由喷嘴部件70的供应流路14，通过供应口12向投影光学系统PL的最终光学元件LS1和底板部70D之间的内部空间G2供应。从供应口12向内部空间G2供应的液体LQ以在底板部70D的上面77扩大的方式流动，而到达开口74。通过向内部空间G2供应液体LQ，将在内部空间G2内存在的气体部分借助排气口16和/或开口74排出到外部空间K3。从而，在开始将液体LQ向内部空间G2供应时，可以防止在内部空间G2滞留气体的不良情况的发生，还可以防止在光路空间K1的液体LQ中产生气体部分(气泡)的不良情况的发生。
而且，在本实施方式中，底板部70D的上面77的排气口16附近设有凹部78。由此，即使最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的间隙较小，排气口16附近的流路因凹部78而扩大，所也可以将内部空间G2的气体部分借助凹部78以及排气口16向外部空间K3顺利地排出。
另外，这里，排气流路15的上端部连接于大气空间(外部空间)K3，而处于向大气开放的状态，但也可以将排气流路15的上端部与真空系统等吸引装置连接，对内部空间G2的气体进行强制排气。
而且，还可以从相对光路空间K1被设于X轴方向的两侧的口(排气口)16，向内部空间G2供应液体LQ，并且从相对光路空间K1被设于Y轴方向的两侧的口(供应口)12，将内部空间G2的气体部分排出到外部空间K3。
向内部空间G2供应的液体LQ在充填了内部空间G2之后，经由开口74流入到第一陆面75与衬底P(衬底载台PST)之间的空间，来充填曝光用光EL的光路空间K1。这样，通过从供应口12向最终光学元件LS1和底板部70D之间的内部空间G2供应液体LQ，就可以利用液体LQ充填最终光学元件LS1(投影光学系统PL)和衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K1。
此时，在控制装置CONT的控制下被驱动的液体回收装置21，每单位时间内回收规定量的液体LQ。包括真空系统的液体回收装置21通过将空间部24设为负压，可将存在于回收口22(多孔部件25)和衬底P之间的液体LQ经由回收口22回收。充填到曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ经由喷嘴部件70的回收口22而流入到回收流路24，流过回收管23后，被液体回收装置21回收。
如上所述，控制装置CONT使用浸液机构1，向光路空间K1每单位时间内供应规定量的液体LQ，并且每单位时间内回收规定量的光路空间K1的液体LQ，由此，可以通过充填投影光学系统PL和衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K的液体LQ、和喷嘴部件70和衬底P之间的液体LQ，在衬底P上局部地形成浸液区域LR。控制装置CONT在利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1的状态下，一边相对移动投影光学系统PL和衬底P，一边将掩模M的图案像借助投影光学系统PL以及光路空间K1的液体LQ投影到衬底P上。如上所述，本实施方式的曝光装置EX是以Y轴方向为扫描方向的扫描型曝光装置，因此控制装置CONT控制衬底载台PST，一边将衬底P以500～700mm/sec的速度在Y轴方向移动，一边向衬底P上照射曝光用光EL，使衬底P曝光。
在这样的扫描型曝光装置中，根据喷嘴部件的构造，存在例如随着衬底P的扫描速度(移动速度)的高速化，无法通过回收口22充分回收液体LQ，且充填在光路空间K1的液体LQ从衬底P和喷嘴部件70之间的空间漏向外侧的可能性。
例如，如图6所示，当在光路空间K1的扫描方向(Y轴方向)侧延伸的喷嘴部件70的下面的整个区域被设置为与衬底P的表面(XY平面)大致平行的情况下，将衬底P相对浸液区域LR(喷嘴部件70)向扫描方向(Y轴方向)移动时，浸液区域LR的液体LQ和其外侧的空间之间的界面(气液界面)的移动距离和/或移动速度增大，而存在液体LQ漏出的可能性。也就是，在从图6(A)的模式图那样的第一状态，相对浸液区域LR将衬底P在-Y方向上以规定速度只移动规定距离，而成为图6(B)所示那样的衬底P的移动中的第二状态的情况下，使衬底P的移动速度(扫描速度)高速化时，浸液区域LR的液体LQ和其外侧的空间之间的界面LG的移动距离和/或移动速度增大，而扩大浸液区域LR，从而存在浸液区域LR的液体LQ向回收口22的外侧漏出的可能性。
并且，如图7的模式图所示，在喷嘴部件70的下面形成有与XY平面平行的平坦部、和在该平坦部的Y轴方向侧延伸并相对XY平面具有较大的角度(例如50°)的斜面部的情况下，当将衬底P相对浸液区域LR在Y方向上以规定速度只移动规定距离时，存在如下可能性喷嘴部件70的下面和衬底P之间存在的液体LQ的一部分，在其段差部(平坦部和斜面部的交界)处从喷嘴部件70的下面分离(剥离)，而在衬底P上形成液体LQ的薄膜。由于该液体LQ的薄膜远离回收口22(多孔部件25)，所以即使该液体LQ的薄膜部分在回收口22的正下方存在或移动，也存在无法利用回收口22进行回收的状况。于是，存在液体LQ可能会从衬底P和喷嘴部件70之间的空间向外侧漏出，或液体LQ残留在衬底P上的可能性。而且，随着衬底P的移动速度的高速化，在衬底P上形成液体LQ的薄膜的可能性增加，因此随着衬底P的移动的高速化，不能借助回收口22充分回收液体LQ的可能性增大。这样，即使在光路空间K1的扫描方向(Y轴方向)侧延伸的喷嘴部件70的下面没有形成回收口22的情况下，也存在液体LQ在衬底P上形成薄膜，而在衬底P上残留液体LQ的液滴等的可能性。
于是，在本实施方式中，喷嘴部件70与衬底P相对置的下面的状态为最佳化，从而在衬底P移动的情况下，抑制浸液区域LR的扩大，并且不使液体LQ从喷嘴部件70的下面分离。具体而言，在本实施方式中，将第一陆面75和第二陆面76之间的位置关系和/或第一陆面75和第二陆面76的各自的表面状态进行最佳化。
如上所述，第一陆面75为与衬底P的表面大致平行的平坦面并具有亲液性，在衬底P和第一陆面75之间存在的液体LQ与第一陆面75贴紧，用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ，被良好地保持在衬底P的表面和第一陆面75之间。第二陆面76是随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而与衬底P之间的间隔增大的斜面并具有亲液性。此外，第一陆面75和第二陆面76形成的角度θA被设定在10度以下。另外，第二陆面76相对第一陆面75被连续地设置。并且，第二陆面76上没有设置回收口22，相对第一陆面75的光路空间K1在扫描方向(Y轴方向)上也没有设置回收口22。当使用这样的第一陆面75和第二陆面76之间的位置关系和/或第一陆面75和第二陆面76的各自表面状态被最佳化的喷嘴部件70的情况下，即使在利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1的状态下移动衬底P，也可以抑制浸液区域LR的扩大，且使在衬底P的表面和第二陆面76之间存在的液体LQ不从第二陆面76分离(不剥离)。
在不将第一陆面75和第二陆面76的位置关系进行最佳化的情况下，存在难于使液体LQ贴紧于喷嘴部件70的下面的可能性。并且，在相对光路空间K1(开口74)而在Y轴方向的第一陆面75和/或第二陆面76设有回收口22的情况下，喷嘴部件70的下面的表面状态发生变化，而存在如上所述地，液体LQ从喷嘴部件70的下面分离的可能性。在本实施方式中，由于将第一陆面75和第二陆面76的位置关系进行最佳化，并且在光路空间K1(开口74)的扫描方向(Y轴方向)侧没有设置回收口22，所以利用第一陆面75以及第二陆面76，可以在与衬底P之间良好地保持液体LQ，可以抑制如参照图7、图21而说明的那样形成液体LQ的薄膜的现象的发生，且防止液体LQ的漏出及残留。
此外，第二陆面76相对衬底P的表面设于比第一陆面75还远的位置，且在喷嘴部件70的下面的光路空间K1的扫描方向(Y轴方向)侧没有回收口22，因此可以抑制浸液区域LR的界面的移动距离以及移动速度，可以抑制浸液区域LR的扩大(大型化)。
图8是用于说明将衬底P在Y轴方向移动时的浸液区域LR的举动的模式图。当从图8(A)所示的第一状态(在第一陆面75和衬底P之间保持有液体LQ的状态)，将衬底P相对浸液区域LR在-Y方向以规定速度只移动了规定距离时，成为如图8(B)那样的第二状态。由于第二陆面76和衬底P之间的距离大于第一陆面75和衬底P之间的距离，并且第二陆面76和衬底P之间的空间大于第一陆面75和衬底P之间的空间，所以在如图8(B)所示的衬底P移动中的第二状态下，在浸液区域LR的液体LQ上生成向上方移动的成分F1、和在水平方向移动的成分F2。成分F1具体就是沿着第二陆面76向倾斜上方移动的成分。从而，当移动衬底P时，可以减小如图8(A)所示的第一状态下的界面LG、与如图8(B)所示的在衬底P的移动中的第二状态下的界面LG之间的距离。因此，可以抑制浸液区域LR的扩大(大型化)。并且，由于将第一陆面75和第二陆面76形成的角度θA减小到10度以下，所以即使将衬底P相对浸液区域LR高速移动，也可以抑制界面LG的形状的较大变化。
而且，如参照图6、图7、以及图21说明的那样的成为液体LQ的漏出原因的现象，即浸液区域LR的界面LG的移动距离和/或移动速度增大，或液体LQ从喷嘴部件70的下面分离等的现象，易于发生在衬底P高速移动的扫描方向(Y轴方向)上，因此通过将喷嘴部件70的下面的、光路空间K1的Y轴方向侧的区域的状态，以抑制液体LQ的漏出等的方式进行最佳化，从而即使当一边将衬底P在Y轴方向上移动一边对衬底P进行曝光时，也可以抑制液体LQ的漏出。
此外，在衬底P的多个拍摄区域的曝光中，由于衬底P(衬底载台PST)不仅向Y轴方向移动，也频繁地向X轴方向移动，所以通过将回收液体LQ的回收口22相对光路空间K1设于X轴方向侧，就可以回收液体LQ，并且可以抑制浸液区域LR的扩大。另外，在本实施方式中，由于设在回收口22的多孔部件25的下面26与衬底P的表面大致平行地被设置，且回收口22的多孔部件25的下面26与第一陆面75大致齐平，所以回收口22可以良好且高效地回收液体LQ。
如以上说明那样，由于喷嘴部件70具有第一陆面75、和相对衬底P的表面设于比第一陆面75还远的位置的第二陆面76，所以可以抑制浸液区域LR的大型化。从而，可以防止随着浸液区域LR的大型化的喷嘴部件70的大型化、衬底载台PST的大型化、或衬底载台PST的移动行程的增大，甚至可以防止曝光装置EX整体的大型化。
另外，由于在第二陆面76、以及第二陆面76与曝光用光EL的光路空间K1之间没有设置回收口22(参照图3所示的延伸区域EA1以及EA2)，所以即使在例如在Y轴方向(扫描方向)移动衬底P的情况下，液体LQ也难于从喷嘴部件70的下面分离。从而，可以防止液体LQ在衬底P上形成薄膜。即，通过将回收口22设置于第二陆面76以外的位置，即曝光用光El的光路空间K1、与相对光路空间K1被设置在远离Y轴方向的位置的第二陆面76之间的区域以外的位置(即第一陆面75的相对光路空间K1的Y轴方向的规定区域以外的位置)，就可以将喷嘴部件70的下面的Y轴方向上的表面状态进行最佳化，以便使液体LQ贴紧。从而，即使在将衬底P在Y轴方向移动的情况下，也可以将液体LQ良好地保持在喷嘴部件70的下面和衬底P的表面之间。
而且，由于喷嘴部件70在光路空间K1的周围具有与衬底P的表面接近地配置的第一陆面75，所以在与衬底P之间可以良好地保持液体LQ。从而，即使在衬底P的曝光等中，也可以利用液体LQ可靠地充填曝光用光EL的光路空间K1，可以防止液体LQ从光路空间K1消失的状态(断液状态)，即所谓的在光路空间K1中生成气体部分等的不良情况的发生。
另外，在本实施方式中，第一陆面75在Y轴方向(扫描方向)的宽度D1小于开口74在Y轴方向的宽度D2。另外，第一陆面75在Y轴方向的宽度D1也小于第一陆面75在X轴方向上的宽度D3。这样，通过在可将液体LQ保持在第一陆面75和衬底P之间的范围内，尽可能缩小第一陆面75的Y轴方向的宽度D1，来实现第一陆面75的紧凑化，由此可以使与该第一陆面75对应地形成的浸液区域LR紧凑化。从而，可以实现曝光装置EX整体的紧凑化。
另外，在本实施方式中，由于喷嘴部件70具有排气口16，所以可以抑制在充填光路空间K1的液体LQ中产生气泡的不良情况。从而，可以使曝光用光EL良好地到达衬底P。
另外，在本实施方式中，虽然第二陆面76被设置为在俯视下随着从光路空间K1向Y轴方向远离而逐渐扩大的梯形，且回收口22(多孔部件25)被设置为在俯视下随着从光路空间K1向X轴方向远离而逐渐扩大的梯形，但也可以是其他形状，例如也可以将第二陆面76形成为具有与光路空间K1(开口74)的X轴方向的宽度相同宽度的在俯视下为长方形。另外，将喷嘴部件70的下面的、设有在俯视下为长方形的第二陆面76以外的区域设为回收口22。在该情况下，回收口22被设置于第二陆面76以外(与之不同)的位置，且在曝光用光EL的光路空间K1(开口74)和第二陆面76之间的区域以外的位置，在光路空间K1的Y轴方向侧的区域(延伸区域EA1)没有用于回收液体LQ的回收口22。即使是这样的构成，也可以防止将衬底P一边在Y轴方向移动一边进行曝光时的浸液区域LR的大型化和液体LQ的漏出。
另外，在本实施方式中，虽然第二陆面76为平面，但也可以是曲面。
或者，第二陆面76也可以是多个平面的组合。例如，相对光路空间K1在第一陆面75的外侧，作为第二陆面76的一部分，形成与第一陆面75成规定角度θ1的第一平面，并且相对光路空间K1在第一平面的外侧，作为第二陆面76的一部分，也可以形成与第一陆面75成规定角度θ2(θ1≠θ2，例如θ1＝4°、θ2＝0°)的第二平面。
另外，在本实施方式中，将回收口22(多孔部件25)相对喷嘴部件70的下面的第一陆面75，在X轴方向的两侧分别设置一个，但也可以分割为多个。
另外，在本实施方式中，第一陆面75在Y轴方向的宽度D1小于开口74在Y轴方向的宽度D2，但也可以将第一陆面75在Y轴方向的宽度D1设为大于开口74在Y轴方向的宽度D2。并且，在本实施方式中，第一陆面75的外形为以X轴方向为长度方向的矩形(长方形)，但例如也可以是正方形、圆形等任意形状。
(第二实施方式)下面，参照图9～图12对第二实施方式进行说明。在以下说明中，对与上述第一实施方式相同或同等的构成部分，标记相同的符号，并简略或省略其说明。
图9是表示第二实施方式涉及的喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图，图10是表示从下侧看到的喷嘴部件70的立体图，图11是与XZ平面平行的侧面剖视图，图12是与YZ平面平行的侧面剖视图。
在喷嘴部件70的底板部70D的中央部形成有使曝光用光EL穿过的开口74。开口74具有与投影区域AR对应的形状，且与上述第一实施方式相同地，形成为以X轴方向(扫描方向)为长度方向的狭缝状(近似矩形)。在喷嘴部件70的下面的开口74的周围设有第一陆面75。第一陆面75被设置为与衬底P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1(投影区域AR)。第一陆面75被设置为与衬底P的表面(XY平面)大致平行。第一陆面75被设置于喷嘴部件70的、最靠近被衬底载台PST保持的衬底P的位置。
而且，第一陆面75被设置为在投影光学系统Pl的下面T1与衬底P之间的、围绕曝光用光EL的光路空间K1(投影区域AR)。如上所述，第一陆面75是被设于底板部70D的下面的一部分的区域的面，且被设置于开口74的周围，以便围绕曝光用光EL穿过的开口74。如图10所示，在本实施方式中的第一陆面75的外形形成为近似正方形，开口74被设置于第一陆面75的近似中央部。此外，第一陆面75在Y轴方向的宽度大于开口74在Y轴方向的宽度。另外，与上述第一实施方式同样也可以将第一陆面75的外形设为以X轴方向为长度方向的矩形。此外，也可以将第一陆面75在Y轴方向的宽度设为小于开口74在Y轴方向的宽度。或者，也可以将第一陆面75的外形设为圆形等任意形状。
而且，喷嘴部件70的下面具有第二陆面76，该第二陆面76与被衬底载台PST保持的衬底P的表面相对置，并且相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，且相对衬底P的表面被设于远离第一陆面75的位置。
本实施方式的第二陆面76与衬底P的表面(XY平面)大致平行，并且相对衬底P的表面被设于远离第一陆面75的位置。此外，在与衬底P的表面大致平行地设置的第一陆面75、和与衬底P的表面大致平行地设置的第二陆面76之间设有段差D4。
在本实施方式中，第二陆面76在Y轴方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，并且在X轴方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧。也就是，在本实施方式中，第二陆面76被设置为围绕第一陆面75。
此外，在本实施方式中，在液体LQ存在于衬底P的表面和第二陆面76之间的情况下，为了使在该衬底P的表面和第二陆面76之间存在的液体LQ不从第二陆面76分离，形成了以规定的位置关系设置第一陆面75和第二陆面76的状态。具体而言，即使在利用液体LQ充填了光路空间K1的状态下，在Y轴方向移动了衬底P的情况下，也不会使存在于衬底P的表面和第二陆面76之间的液体LQ从第二陆面76分离(不剥离)。
此外，将第一陆面75和第二陆面76之间的段差D4设定在1mm以下(参照图12)。在本实施方式中，将第一陆面75和第二陆面76之间的段差D4设定为约0.5mm。
第一陆面75以及第二陆面76与第一实施方式同样，分别相对液体LQ具有亲液性。而且，第一陆面75和液体LQ之间的接触角与第二陆面76和液体LQ之间的接触角大致相等。
喷嘴部件70具备供应口12，其供应用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ、和回收口22，其回收用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ。供应口12被设于最终光学元件LS1和上面77之间的内部空间G2附近，并与内部空间G2连接。另外，喷嘴部件70具有用于使内部空间G2与外部空间连通的排气口16。排气口16被设于最终光学元件LS1和上面77之间的内部空间G2附近，并与内部空间G2连接。再者，如第一实施方式所述那样，也可以从排气口16进行强制排气。再者，与第一实施方式同样，也可以从相对光路空间K1设于X轴方向的两侧的口(排气口)16对内部空间G2供应液体LQ，并且从相对光路空间K1设于Y轴方向的两侧的口(供应口)12将内部空间G2的气体部分排出到外部空间K3。
回收口22在被衬底载台PST保持的衬底P的上方，被设于与该衬底P的表面相对置的位置。回收口22和衬底P的表面仅隔着规定距离。回收口22相对投影光学系统PL的像面附近的光路空间K1被设于供应口12的外侧。
本实施方式的回收口22被设于喷嘴部件70的下面的一部分即第二陆面76。回收口22被分别设于第二陆面76的多个规定位置。此外，各回收口22被设置为小于曝光用光EL在截面视图下的大小，即投影区域AR的大小。另外，本实施方式中的“曝光用光EL在截面视图下的大小”是指衬底P与最终光学元件LS1之间的光路空间K1中的曝光用光EL在截面视图下的大小，可以近似于大致投影区域AR的大小。如图10所示，在本实施方式中，各回收口22被设置为在俯视下呈近似三角形。另外，作为回收口22在俯视下的形状也可以是矩形、圆形等任意形状。另外，回收口22被分别设于第二陆面76的、相对光路空间K1(开口74)沿着Y轴方向的多个规定位置、以及相对光路空间K1(开口74)沿着X轴方向的多个规定位置。具体而言，就是回收口22被分别设于第二陆面76的、第一陆面75的+Y侧端部附近的位置；和相对光路空间K1在+Y方向远离该位置的位置，并且被分别设于第一陆面75的-Y侧端部附近的位置；和相对光路空间K1在-Y方向远离该位置的位置。再有，回收口22被分别设于第二陆面76的、第一陆面75的+X侧端部附近的位置；和相对光路空间K1在+X方向远离该位置的位置，并且被分别设于第一陆面75的-X侧端部附近的位置；和相对光路空间K1在-X方向远离该位置的位置。也就是，在本实施方式中，回收口22被分别设于8个规定位置。再者，如果能回收液体LQ以便液体LQ不从第二陆面876分离的话，则可以任意设定回收口22的数量和配置。另外，这里各回收口22的大小和形状互相相同，但也可以不相同。
并且，与第一实施方式同样，各个回收口22分别配置有多孔部件25。多孔部件25分别具有与被衬底载台PST保持的衬底P相对置的平坦的下面26。多孔部件25以其下面26与被衬底载台PST保持的衬底P的表面(即XY平面)大致平行的方式被设于回收口22。并且，设于回收口22的多孔部件25的下面26和第二陆面76被设于相对衬底P的表面近似相同的位置(高度)。即，第二陆面76和多孔部件25的下面26以连续的方式大致齐平。为了借助配置于回收口22的多孔部件25回收液体LQ，而回收口22形成为与第二陆面76大致齐平的平坦面(下面)26。并且，多孔部件25与第一实施方式同样，相对液体LQ具有亲液性(亲水性)。
其次，对使用具有上述构成的曝光装置EX将掩模M的图案像投影到衬底P的方法进行说明。
如上所述，第一陆面75是与衬底P的表面大致平行的平坦面且具有亲水性，存在于衬底P的表面和第一陆面75之间的液体LQ贴紧于第一陆面75，用于充填曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ被良好地保持在衬底P的表面和第一陆面75之间。第二陆面76与衬底P的表面大致平行，并且相对衬底P的表面设于远离第一陆面75的位置，并具有亲液性。此外，第一陆面75和第二陆面76之间的段差D4被设定在1mm以下。再有，回收口22被设置为小于曝光用光EL在截面视图下的大小。在使用了将这样的第一陆面75和第二陆面76之间的位置关系、或第一陆面75和第二陆面76各自的表面状态进行了最佳化的喷嘴部件70的情况下，即使在利用液体LQ充填光路空间K1的状态下移动衬底P，也可以抑制浸液区域LR的扩大，可以使存在于衬底P的表面和第二陆面76之间的液体LQ不从第二陆面76分离。
即，在本实施方式中，将喷嘴部件70与衬底P相对置的下面的状态进行最佳化，以便在移动衬底P的情况下，可以抑制浸液区域LR的扩大，并且使液体LQ不从喷嘴部件70的下面分离。
图13是用于说明将衬底P在Y轴方向上移动时的浸液区域LR的举动的模式图。在从图13(A)所示的第一状态(在第一陆面75和衬底P之间保持有液体LQ的状态)，将衬底P相对浸液区域LR在-Y方向以规定速度只移动了规定距离的情况下，变为图13(B)所示的第二状态。由于第二陆面76和衬底P之间的距离大于第一陆面75和衬底P之间的距离，且第二陆面76和衬底P之间的空间大于第一陆面75和衬底P之间的空间，所以在图13(B)所示的衬底P的移动中的第二状态下，在浸液区域LR的液体LQ中生成向上方移动的成分F1’、和在水平方向移动的成分F2。从而，当移动了衬底P时，可以减小如图13(A)所示的第一状态下的界面LG、与如图13(B)所示的衬底P的移动中的第二状态下的界面LG之间的距离。因此，可以抑制浸液区域LR的扩大(大型化)。并且，如果段差D4较大的话，则存在液体LQ从第二陆面76分离的可能性，但由于段差D4为1mm以下而较小，所以可以防止液体LQ从第二陆面76分离并在衬底P上形成液体LQ的薄膜。另外，由于段差D4为1mm以下而较小，所以即使将衬底P相对浸液区域LR高速地移动，也可以抑制界面LG的形状的较大变化。
此外，虽然在第二陆面76设有回收口22，但由于为防止液体LQ从第二陆面76的剥离，尽量小地形成了其大小，所以喷嘴部件70的下面在Y轴方向上的表面状态成为最适于保持液体LQ的状态。从而，即使在将衬底P在Y轴方向上移动的情况下，也可以良好地将液体LQ保持在喷嘴部件70的下面和衬底P之间。
另外，虽然各个回收口22的大小比较小，但由于回收口22被分别设于第二陆面76的多个规定位置，所以可以良好地回收液体LQ。
如以上说明的那样，在本实施方式中也可以抑制浸液区域LR的大型化。另外，将回收口22设于第二陆面76，并且在可回收液体LQ的范围内尽可能小地设置该回收口22的大小，由此可以将喷嘴部件70的下面在Y轴方向上的表面状态设为最适于保持液体LQ的状态。从而，即使在将衬底P在Y轴方向上移动的情况下，也可以良好地将液体LQ保持在喷嘴部件70的下面和衬底P的之间。
再者，虽然第二实施方式的第二陆面76与衬底P的表面大致平行，并且相对衬底P的表面设于远离第一陆面75的位置，但也可以将该第二陆面76设为随着从曝光用光EL的光路空间K1在Y轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面，也可以在由该斜面形成的第二陆面76上形成小于投影区域AR的大小的回收口22。
再者，虽然上述第一实施方式的第二陆面76是随着从曝光用光EL的光路空间K1在Y轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面，但该第二陆面76也可以与衬底P的表面大致平行，且相对衬底P的表面被设于远离第一陆面75的位置。此外，将回收口22配置于第二陆面76以外的位置，且在曝光用光EL的光路空间K1和第二陆面76之间以外的位置即可。并且，也可以将该回收口22的大小设为小于曝光用光EL在截面视图下的大小。
另外，在上述的各个实施方式中，如果以规定的位置关系设置第一陆面75和第二陆面76，以便存在于衬底P的表面和第二陆面76之间的液体LQ不会从第二陆面76分离的话，则例如也可以在第一陆面75和第二陆面76之间设置段差，且使第二陆面76相对第一陆面75倾斜。
并且，在上述的各个实施方式中，虽然第一陆面75和液体LQ之间的接触角、与第二陆面76和液体LQ之间的接触角大致相等，但也可以不同。
在本实施方式中，表示了在图3所示的延伸区域EA1以及EA2存在回收口的情况，但由于回收口的大小小于曝光用光的截面面积，所以液体LQ在衬底P上形成薄膜的可能性较小。
(第三实施方式)下面，参照图14～图17对第三实施方式进行说明。图14是表示第三实施方式涉及的喷嘴部件70附近的简要立体图的局部剖视图，图15是表示从下侧看到的喷嘴部件70的立体图，图16是与XZ平面平行的侧面剖视图，图17是与YZ平面平行的侧面剖视图。
在喷嘴部件70的底板部70D的中央部形成有曝光用光EL穿过的开口74。开口74具有与投影区域AR对应的形状，且与上述第一实施方式同样地形成为以X轴为长度方向的狭缝状。在喷嘴部件70的下面的开口74的周围设有第一陆面75。第一陆面75被设置为与衬底P的表面相对置，且围绕曝光用光EL的光路空间K1。第一陆面75被设置为与衬底P的表面(XY平面)大致平行。本实施方式的第一陆面75的外形与上述第一实施方式同样，是以X轴方向为长度方向的矩形。
而且，喷嘴部件70的下面具有第二陆面76，该第二陆面76与被衬底载台PST保持的衬底P的表面相对置，并且在Y轴方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，且相对衬底P的表面被设于远离第一陆面75的位置。本实施方式的第二陆面76与第一实施方式同样，为随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面。第二陆面76相对第一陆面75被分别设于扫描方向一侧(+Y侧)和另一侧(-Y侧)。并且，与上述第一实施方式同样，连接最靠近第二陆面76的光路空间K1的边缘、和第一陆面75的边缘，第一陆面75和第二陆面76形成的角度θA被设定在10度以下。第一陆面75以及第二陆面76，分别相对液体LQ具有亲液性。第一陆面76和液体LQ之间的接触角与第二陆面76和液体LQ之间的接触角大致相等。即使在利用液体LQ充填光路空间K1的状态下移动了衬底P的情况下，存在于衬底P的表面和第二陆面76之间的液体LQ不会从第二陆面76分离。
喷嘴部件70的下面具有第三陆面80，该第三陆面80与被衬底载台PST保持的衬底P的表面相对置，并且在X轴方向上相对曝光用光EL的光路空间K1被设于第一陆面75的外侧，且相对衬底P的表面被设于远离第一陆面75的位置。第三陆面80是随着从曝光用光EL的光路空间K1向X轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面。第三陆面80相对第一陆面75被分别设于与扫描方向交叉的一侧(+X侧)和另一侧(-X侧)。并且，第一陆面75和第三陆面80形成的角度θB被设定在40度以下(参照图16)。
第三陆面80相对液体LQ具有亲液性。并且，第一陆面76和液体LQ之间的接触角、与第三陆面80和液体LQ之间的接触角大致相等。此外，第一陆面75与第三陆面80被以规定的位置关系设定，以便在液体LQ在衬底P的表面和第三陆面80之间存在的情况下，存在于该衬底P的表面和第三陆面80之间的液体LQ不会从第二陆面76分离。具体而言，以下述方式形成第三陆面80，即即使在利用液体LQ充填光路空间K1的状态下移动了衬底P的情况下，存在于衬底P的表面和第三陆面80之间的液体LQ不会从第三陆面80分离。
如图15所示，第二陆面76被设置为在俯视下随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而逐渐扩大的形状(梯形)。第三陆面80被设置为在俯视下随着从曝光用光EL的光路空间K1向X轴方向远离而逐渐扩大的形状(梯形)。此外，第二陆面76的边缘和第三陆面80的边缘相连接。
回收口22被设置在曝光用光EL的光路空间K1和第三陆面80之间。具体而言，回收口22被设置在第一陆面75和第三陆面80之间。在回收口22配置有多孔部件25。在本实施方式中，回收口22被形成为在俯视下呈矩形。此外，回收口22被设置为在Y轴方向与第一陆面75近似相同的大小。
多孔部件25具有与被衬底载台PST保持的衬底P相对置的下面26。多孔部件25的与衬底P相对置的下面26近似平坦。多孔部件25以其下面26与被衬底载台PST保持的衬底P的表面(即XY平面)大致平行的方式被设置于回收口22。
被设于回收口22的多孔部件25的下面26和第一陆面75相对衬底P的表面被设于近似相同的位置(高度)，第一陆面75和多孔部件25的下面26以连接的方式大致齐平。并且，相对光路空间K1设于+X侧的多孔部件25的下面26的最远离曝光用光EL的光路空间K1的+X侧边缘、和第三陆面80的-X侧的边缘相对衬底P被设于近似相同的位置(高度)，相对光路空间K1被设于-X侧的多孔部件25的下面26的最远离曝光用光EL的光路空间K1的-X侧边缘、和第三陆面80的+X侧的边缘相对衬底P被设于近似相同的位置(高度)。
这样，在本实施方式中，与第一实施方式同样，在相对光路空间K1与扫描方向平行的方向(Y轴方向)上，没有设置用于回收液体LQ的回收口22。
另外，与上述第一、第二实施方式同样，在最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2的附近，设有用于向光路空间K1供应液体LQ的供应口12。供应口12被设于夹持光路空间K1的Y轴方向两侧的各个规定位置。在最终光学元件LS1的下面T1和底板部70D的上面77之间的内部空间G2的附近设有用于使内部空间G2和外部空间K3连通的排气口16。排气口16被设于夹持光路空间K1的X轴方向两侧的各个规定位置。
在底板部70D的上面77的供应口12附近设有第一凹部79。另外，在底板部70D的上面77的排气口16附近设有第二凹部78。第一凹部79以连接供应口12和开口74的方式形成于底板部70D的上面77。同样，第二凹部78以连接排气口16和开口74的方式形成于底板部70D的上面77。
下面，对使用具有上述构成的曝光装置EX将掩模M的图案像投影到衬底P的方法进行说明。
为了利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1，控制装置CONT分别驱动液体供应装置11以及液体回收装置21。在控制装置CONT的控制下，从液体供应装置11送出的液体LQ通过供应口12供应到内部空间G2。在本实施方式中，由于在底板部70D的上面77设有第一凹部79，所以由供应口12供应的液体LQ借助包括第一凹部79的上面77，顺利地流到开口74。并且，通过向内部空间G2供应液体LQ，将存在于内部空间G2内的气体部分借助排气口16和/或开口74排出到外部空间K3。这里，由于在底板部70D的上面77的排气口16附近设有第二凹部78，所以可以借助第一凹部78以及排气口16将内部空间G2的气体部分顺利地排出到外部空间K3。另外，在本实施方式中，也可以在排气流路15的顶端部连接有真空系统等的吸引装置，来将内部空间G2的气体强制排气。
另外，也可以从相对光路空间K1被设于X轴方向的口(排气口)16向内部空间G2供应液体LQ，并且从相对光路空间K1被设于Y轴方向的口(供应口)12将内部空间G2的气体部分排出到外部空间K3。即使在该情况下，也可以通过第一凹部79以及第二凹部78，顺利地流动液体LQ，并且可以顺利地排出内部空间G2的气体。
当利用液体LQ充填光路空间K1之后，控制装置CONT将衬底P相对光路空间K1在Y轴方向移动，并且隔着液体LQ向衬底P照射曝光用光EL。由于喷嘴部件70具有第二陆面76，所以在一边将衬底P在Y轴方向移动一边对衬底P进行曝光时，也可以抑制液体LQ的漏出。
另外，即使在将衬底P相对光路空间K1在Y轴方向移动时，也由于喷嘴部件70具有第三陆面80，所以可以抑制液体LQ的漏出。另外，可以通过第三陆面80，在与衬底P的表面之间良好地保持液体LQ，可以抑制发生参照图7所说明的那样的形成液体LQ的薄膜的现象，可以抑制液体LQ的漏出和残留。此外，可以借助被设于光路空间K1(第一陆面75)和第三陆面80之间的回收口22，良好地回收液体LQ。由于回收口22的下面26与第一陆面75大致齐平，所以可以与液体LQ良好地接触，可以借助回收口22良好地回收液体LQ。
如以上说明的那样，即使在本实施方式中，可以抑制浸液区域LR的大型化，可以利用液体LQ将曝光用光EL的光路空间K1充填到所希望状态。
再者，在第三实施方式中，第三陆面80被设置为在俯视下随着从曝光用光EL的光路空间K1向X轴方向远离而逐渐扩大的梯形，但例如也可以是在俯视下为长方形等其他的形状。同样，第二陆面76也可以是在俯视下为长方形等其他的形状。
另外，在第三实施方式中，虽然第三陆面80是平面，但也可以是曲面。并且，第三陆面80可以是组合多个平面而成的。同样，第二陆面76也可以是曲面，也可以是组合多个平面而成的。
再者，在第三实施方式中，第二陆面76是随着从曝光用光EL的光路空间K1向Y轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面，第三陆面80是随着从曝光用光EL的光路空间K1向X轴方向远离而与衬底P的表面之间的间隔增大的斜面，但第二陆面76以及第三陆面80中的任意一方，也可以如在第二实施方式中所说明的那样，在与第一陆面之间具有段差。
另外，第三实施方式中，回收口22(多孔部件25)相对喷嘴部件70的下面的第一陆面75在X轴方向的两侧分别设置一个，但也可以分割为多个。并且，也可以在第二陆面76的一部分或第三陆面80的一部分上设有回收口22。
另外，在第三实施方式中，虽然第一陆面75的外形是以X轴方向为长度方向的矩形，但例如也可以是正方形、圆形等任意形状。
另外，在第三实施方式中，虽然第一陆面75和液体LQ之间的接触角、与第二陆面76和液体LQ之间的接触角大致相等，但也可以不同。同样，第一陆面75和液体LQ之间的接触角、与第三陆面80和液体LQ之间的接触角也可以不同。
(第四实施方式)下面，参照图18对第四实施方式进行说明。图18是模式地表示喷嘴部件70和衬底载台PST之间的位置关系的图。另外，在本实施方式之中，作为喷嘴部件70，以上述的第一实施方式中说明的喷嘴部件70为例进行说明。
在图18中，衬底载台PST保持并移动衬底P，并且在衬底P的周围具有可以在第一陆面75和第二陆面76之间保持液体LQ的上面94。如上所述，第一陆面75以及第二陆面76被设置为可在衬底载台PST的上面94以及衬底P的表面中的至少一方之间保持液体LQ。此外，衬底载台PST的可动范围被设定为在Y轴方向(扫描方向)上，在被衬底载台PST保持的衬底P的表面以及衬底载台PST的下面94中的至少一方形成有浸液区域LR的状态下，可以使衬底载台PST的上面94的端面94E向比第二陆面76的端部76E更靠近曝光用光EL的光路空间K1的位置移动。
这样设定衬底载台的位置控制是基于发明人以下的发现。浸液区域是通过向衬底P以及衬底载台PST的上面94、与如喷嘴部件70那样的部件之间供应液体而形成的。这里，如图18所示，例如一旦成为喷嘴部件70的下面的一部分与衬底P的表面、以及衬底载台PST的上面94中的任意一方不相对置的情况，则浸液区域LR的液体会从衬底载台PST滴落。而且，至今为止，通常不会将衬底载台PST的上面94的端部94E设于比喷嘴部件70的(第二陆面76的)端部76E更靠近内侧，即不会设于靠近曝光用光EL的光路空间K1的位置。换言之，至今为止，从防止浸液区域的液体从衬底载台PST漏出的观点来看，衬底载台PST通常被移动控制在覆盖喷嘴部件70的区域内。
然而，根据发明人的试验等，如图18所示，在将衬底载台PST在Y方向移动时，由于液体LQ的浸液区域LR欲向+Y方向扩大，所以相对光路空间K1而-Y侧的第二陆面76与液体LQ接触的区域(面积)变得较小。此时，可清楚地知道，即使相对光路空间K1而-Y侧的第二陆面76的整个区域与衬底载台PST的上面94以及衬底P的表面中的至少一方不相对置，也只要第二陆面76的一部分区域与衬底载台PST的上面94以及衬底P的表面中的至少一方相对置的话，则可以保持浸液区域LR的液体LQ。从而，在将衬底载台PST在+Y方向移动时，可以将衬底载台PST移动到以下的位置，即衬底载台PST的上面94的-Y侧的端部94E位于比第二陆面76的-Y侧的端部76更靠近光路空间K1的位置(图18的例子中，+Y侧)。
可知如果使用这样的控制方法，通过将衬底载台PST的可动范围如上所述地设定，即使将设于衬底P的-Y侧的衬底载台PST的上面94较小地设定，也可以在衬底载台PST和喷嘴部件70之间保持液体LQ，且顺利地对衬底P的表面的周缘区域进行浸液曝光。例如，如图18所示，在一边将衬底载台PST在+Y方向移动一边对衬底P的表面的-Y侧的周缘区域进行曝光之时，可以在衬底载台PST的上面94以及衬底P的表面中的至少一方、与喷嘴部件70之间保持液体LQ。从而，可知还能够将衬底载台PST小型化。
这样，由于可以实现衬底载台PST的小型化，所以可以抑制曝光装置整体的大型化。另外，由于可以实现衬底载台PST的小型化，可以顺利地控制衬底载台PST的驱动，并且例如可以抑制来自驱动衬底载台PST的驱动器的发热。
另外，这里对衬底载台PST的-Y侧的端部94E和第二陆面76的-Y侧的端部76E之间的位置关系进行了说明，但对衬底载台PST的+Y侧的端部94E和第二陆面76的+Y侧的端部76E之间的位置关系也可以同样地设定。并且，对衬底载台PST的X轴方向上的端部和喷嘴部件70的下面的X轴方向上的端部的位置关系也可以同样地设定。
另外，在衬底载台PST和喷嘴部件70之间可保持液体LQ的衬底载台PST的上面94的端面94、和第二陆面76的端部76E之间的位置关系，即衬底载台PST的可动范围，可以考虑衬底载台PST的移动关系(移动速度、加速度等)、衬底P的表面条件(与液体LQ的接触角等)等，并通过试验或模拟而预先求出。
另外，在将衬底载台PST的上面94的端部94E移动到比第二陆面76的端面76E更靠近光路空间K1的位置时，喷嘴部件70的下面的、第二陆面76的一部分或被配置于回收口22的多孔部件25的一部分等形成与衬底载台PST的上面以及衬底P的表面中的任意一方不相对置的规定区域。在以下的说明中，将该规定区域适当称为“外伸区域”。此时，在该外伸区域存在例如与用于调整放置曝光装置EX的环境的气流相接触的可能性。由于在喷嘴部件70的下面(例如，第二陆面76)有可能附着有液体LQ，所以存在因与该气流的接触而使附着的液体LQ的一部分气化，且因该气化热而使喷嘴部件70温度变化(温度降低)的可能性。当喷嘴部件70温度变化时，有可能使喷嘴部件70自身热变形，或设于喷嘴部件70的周围的各种部件(例如最终光学元件LS1)热变形，或喷嘴部件70的周围的空间的温度变化。例如当最终光学元件LS1热变形、或曝光用光EL的光路上的温度变化时，有可能发生将掩模M的图案像投影到衬底P的投影状态变化等不良情况。此时，也可以设置用于抑制喷嘴部件70的温度变化的温度调节机构。作为温度调节机构，例如可以例举出在喷嘴部件70的内部设置与供应流路14、排气流路15、回收流路24分开设置的其他流路，并向该流路灌入用于调节喷嘴部件70的温度的流体(调温用流体)的方式。另外，也可以向回收流路24的内侧供应调温用流体。此时，向回收流路24的内侧供应的调温用流体，从光路空间K1经由回收口22与被回收的液体LQ一同回收到液体回收装置21。或者，也可以在喷嘴部件70的侧面等安装流动调温用流体的外套部件，或者也可以在喷嘴部件70的附近设置放射热的放射装置，通过该放射装置所放射的热而进行喷嘴部件70的温度调节。
另外，在第四实施方式中，作为喷嘴部件70，虽然以上述的第一实施方式中说明的喷嘴部件70为例进行了说明，但可以使用在第二、第三实施方式中说明了的喷嘴部件70。或者，也可以使用上述的第一～第三实施方式以外的喷嘴部件70。例如，在只考虑所谓的达到形成外伸区域的目的的情况下，也可以在光路空间K1的+Y侧和-Y侧配置液体的回收口。另外，作为具有外伸区域的喷嘴部件70，只要是可以在与衬底载台PST的上面之间保持液体LQ的部件即可，也可以是只有供应口的部件、或只有回收口的部件。或者，也可以是没有供应口以及回收口的部件。即，也可以将在与衬底载台PST的上面之间可保持液体LQ的部件(喷嘴部件)、和具有供应液体的供应口以及回收口的部件分别设置。总之，在投影光学系统PL的像面侧形成了浸液区域LR的状态下，在将衬底载台PST在规定方向(在图18中+Y方向)移动时，浸液区域LR在该规定方向的一侧的端部(在图18中-Y侧的端部)具有以靠近光路空间K1的位置形成的方式设置的下面，设有以其下面与衬底载台PST的上面94相对置的方式配置的喷嘴部件，如果将衬底载台PST的可动范围设定为在规定方向上，在被保持于衬底载台PST的衬底P的表面以及衬底载台PST的上面94中的至少一方和喷嘴部件70的下面之间保持有液体LQ的状态下，衬底载台PST的上面94的端部可以在比喷嘴部件70的下面的端部更靠近曝光用光EL的光路空间K1位置移动的话，则衬底载台PST的上面94在规定方向上的面积即使较小，也可以保持浸液区域LR的液体LQ。
另外，在第四实施方式中，在外伸区域中包括有回收口22中至少一部分的情况下，因液体回收装置21的故障等，而从回收口22回流的液体LQ有可能向衬底载台平台6上流出。从而，在担心这样的故障的情况下，最好以使至少回收口22的一部分不包括在外伸区域的方式，设定喷嘴部件70的下面的回收口22的位置(区域)。例如，可以将图3所示的第一实施方式的喷嘴部件70的回收口22按图19所示的那样变化。图19中，回收口22在Y轴方向的长度比图3所示的喷嘴部件70的回收口22短，以便使喷嘴部件70的回收口22’不包括在外伸区域。
并且，在上述实施方式中，在喷嘴部件70的大致中心形成有曝光用光EL穿过的开口74，在XY平面内，以投影光学系统PL的像面侧的光轴和喷嘴部件70的中心大致一致的方式，配置投影光学系统PL和喷嘴部件70。然而，例如作为投影光学系统PL而使用反射折射系统的情况下，也可能在相对投影光学系统PL的像面侧的光轴偏心的位置设定曝光用光EL的照射区域(投影区域AR)。在这样的情况下，在XY平面内，也可以使喷嘴部件70的中心相对投影光学系统PL的像面侧的光轴AX偏移，以便曝光用光EL穿过喷嘴部件70的开口74。或者，在XY平面内，也可以以投影光学系统PL的像面侧的光轴和喷嘴部件70的中心大致一致的方式配置投影光学系统PL和喷嘴部件70，并且以曝光用光EL穿过喷嘴部件70的开口74的方式，使开口74相对喷嘴部件70的中心偏移。
在上述实施方式中，虽然第一陆面75和第二陆面76分离(不齐平)，但如果在延伸区域EA1或延伸区域EA2的外侧设有回收口22的话，则也可以使第一陆面75和第二陆面76齐平(此时，没有第一面和第二面的区别)。即，在允许某种程度的浸液区域LR的扩大的情况下，如果在延伸区域EA1或延伸区域EA2的外侧设有回收口22的话，则可以将扫描曝光中的浸液区域LR保持为希望的状态。
在上述实施方式中，也可以在第二陆面76上设置在扫描方向(Y方向)延伸的凸片。可以利用凸片在扫描方向良好地维持液体。
另外，在上述实施方式中，在曝光用光EL可照射的位置配置衬底P的状态下，利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1，但在曝光用光EL可照射的位置，配置例如与衬底载台PST的上面94、和衬底载台PST不同的其他物体的状态下，也可以利用液体LQ充填曝光用光EL的光路空间K1。
另外，在上述的各实施方式中，浸液机构1被设置为经由回收口22只回收液体LQ。从而，浸液机构1可以良好地回收液体LQ而不会经由回收口22使气体流入到空间部24。下面，参照图20对基于浸液机构1的液体回收动作的原理进行说明。图20是扩大多孔部件25的一部分的剖视图，是用于说明通过多孔部件25进行的液体回收动作的模式图。
在图20中，在回收口22上设有多孔部件25。而且，在多孔部件25的下侧设有衬底P。此外，在多孔部件25和衬底P之间，形成有气体空间以及液体空间。更具体而言，在多孔部件25的第一孔25Ha和衬底P之间形成有气体空间，在多孔部件25的第二孔25Hb和衬底P之间形成有液体空间。另外，在多孔部件25的上侧形成有回收流路(流路空间)24。
将多孔部件25的第一孔25Ha和衬底P之间的空间K3的压力(在多孔部件25H的下面的压力)设为Pa，将多孔部件25的上侧的流路空间24的压力(在多孔部件25的上面的压力)设为Pc，将孔25Ha、25Hb的孔径(直径)设为d，将多孔部件25(孔25H的内侧面)与液体LQ的接触角设为θ，将液体LQ的表面张力设为γ的情况下，本实施方式的浸液机构1被设定为满足下式的条件。
(4×γ×cosθ)/d≥(Pa-Pc)...(1)
其中，在上述(1)式中，为了使说明简单，可以不考虑多孔部件25的上侧的液体LQ的静水压。
在该情况下，与多孔部件25(孔25H的内侧面)的液体LQ的接触角θ必须满足下述的条件。
θ≤90° ...(2)在上述条件成立的情况下，即使在多孔部件25的第一孔25Ha的下侧(衬底P侧)形成有气体空间的情况下，也可以防止多孔部件25的下侧的空间K3的气体通过孔25Ha而移向(侵入)多孔部件25的上侧的流路空间24。即，如满足上述条件那样，通过将多孔部件25的孔径d、多孔部件25与液体LQ的接触角(亲和性)θ、液体LQ的表面张力γ、以及压力Pa、Pc进行最佳化，就能将液体LQ和气体之间的界面维持在多孔部件25的第一孔25Ha的内侧，可以抑制气体经由第一孔25从空间K3向流路空间24侵入。另一方面，由于在多孔部件25的第二孔25Hb的下侧(衬底P侧)形成有液体空间，所以可以经由第二孔25只回收液体LQ。
在本实施方式中，多孔部件25的下侧的空间K3的压力Pa、孔径d、多孔部件25(孔25H的内侧面)与液体LQ的接触角θ、液体(纯水)LQ的表面张力γ基本一定，浸液机构1控制液体回收装置21的吸收力，以满足上述条件的方式调整多孔部件25的上侧的流路空间24的压力Pc。
其中，在上述式(1)中，由于(Pa-Pc)的绝对值越大，即((4×γ×cosθ)/d)的绝对值越大，则满足上述条件的压力Pc的控制越容易，所以优选使孔径d尽可能得小，且多孔部件25与液体LQ的接触角θ尽可能得小。在本实施方式中，多孔部件25相对液体LQ具有亲液性，具有足够小的接触角θ。
这样，在本实施方式中，在多孔部件25润湿的状态下，将多孔部件25的上侧的空间24与下侧的空间K3之间的压力差(多孔部件25的上面和下面之间的压力差)以满足上述条件的方式进行控制，由此从多孔部件25的孔25只回收液体LQ。由此，可以抑制因一起吸收液体LQ和气体而引起的振动。
在上述实施方中使用的喷嘴部件70等的浸液机构1，不限于上述构造，例如可以使用欧洲专利公开第1420298号公报、国际公开第2004/055803号公报、国际公开第2004/057589号公报、国际公开第2004/057590号公报、国际公开第2005/029559号公报所记载的机构。另外，在上述实施方式中，喷嘴部件70的一部分(底板部70D)被配置于投影光学系统PL和衬底P之间，但喷嘴部件70的一部分也可以不配置于投影光学系统PL和衬底P之间。即，也可以使投影光学系统PL的最终光学元件LS1的下面T1的整体与衬底P相对置。并且，在上述实施方式中，供应口12连接于内部空间G2，但也可以在喷嘴部件70的下面设置供应口。
如上所述，本实施方式中的液体LQ使用纯水。纯水具有以下优点，即在半导体制造工厂等中容易大量地获得，并且对衬底P上的光致抗蚀剂、光学元件(透镜)等不会造成不良影响。并且，由于纯水对环境没有不良影响，并且杂质的含量非常低，所以也可以期待对被设于衬底P的表面、以及投影光学系统PL的前端面的光学元件的表面进行清洗的作用。另外，在从工厂等供应的纯水的纯度较低的情况下，也可以使曝光装置具有超纯水制造装置。
一般认为纯水(水)相对波长193nm左右的曝光用光EL的折射率n大致为1.44，在作为曝光用光EL的光源而使用ArF受激准分子激光(波长193nm)的情况下，在衬底P上波长被缩短为1/n，即约134nm而可以获得高析像度。并且，由于焦深与在空气中相比约为n倍，即被扩大为约1.44倍，所以在只要能够确保与空气中使用的情况相同程度的焦深即可的情况下，可以更进一步增加投影光学系统PL的开口数，在这一点上也可以提高析像度。
在本实施方式中，在投影光学系统PL的前端安装有光学元件LS1，利用该透镜，可以对投影光学系统PL的光学特性、例如像差(球面像差、彗形像差)进行调整。另外，作为被安装于投影光学系统PL的前端的光学元件，也可以是在投影光学系统PL的光学特性的调整中所使用的光学板。或也可以是可穿过曝光用光EL的平行平面板。
另外，在随着液体LQ的流动而产生的投影光学系统PL的前端的光学元件与衬底P之间的压力增大的情况下，也可以利用该压力将光学元件以不能动的方式坚固地固定，而使该光学元件不能更换。
另外，在本实施方式中，利用液体LQ充填投影光学系统PL和衬底P之间，但是，例如也可以在将由平行平面板构成的玻璃罩安装于衬底P的表面的状态下充填液体LQ。
另外，上述实施方式的投影光学系统中，利用液体充填前端的光学元件的像面侧的光路空间，但如国际公开第2004/019128号小册子所公开那样，也可以采用利用液体充填前端的光学元件的掩模侧的光路空间的投影光学系统。
另外，虽然本实施方式的液体LQ为水，但也可以是水以外的液体，例如，在曝光用光EL的光源为F2激光的情况下，由于该F2激光不可以透过水，所以作为液体LQ，也可以是可以透过F2激光的例如氟化聚醚(PFPE)、氟类油等氟类流体。此时，对与液体LQ接触的部分，例如通过用含有氟的极性较小的分子构造的物质形成薄膜来进行亲液性处理。另外，作为液体LQ，除此之外还可以使用相对曝光用光EL具有透过性并尽可能具有较高的折射率，并相对被涂覆于投影光学系统PL及衬底P的光致抗蚀剂稳定的物质(例如雪松油)。
而且，作为液体LQ，也可以使用折射率为1.6～1.8左右的液体。再者，也可以用折射率比石英、萤石高(例如1.6以上)的材料形成光学元件LS1。作为液体LQ，可以使用各种液体例如超临界液体。
另外，作为上述各个实施方式的衬底P，不仅可以使用半导体器件制造用的半导体晶片，也适合使用显示器件用的玻璃衬底、薄膜磁头用的陶瓷晶片、或曝光装置中使用的掩模或母版的底版(合成石英、硅晶片)等。
作为曝光用光EX，除了使掩模M和衬底P同步移动而对掩模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(步进扫描装置)外，也适合使用在使掩模M和衬底P静止的状态下对掩模M的图案进行分批曝光，将衬底P依次步进移动的步进重复方式的投影光学系统(步进装置)。
另外，作为曝光装置EX，也可以适用于在使第一图案和衬底P大致上静止的状态下，使用投影光学系统(例如为1/8缩小倍率且不包含反射元件的折射型投影光学系统)将第一图案的缩小像向衬底P上成批曝光的方式的曝光装置中。该情况下，也可以适用于如下的缝合(stitch)方式的成批曝光装置中，即在其之后，在使第二图案与衬底P大致上静止的状态下，使用该投影光学系统将第二图案的缩小像与第一图案部分地重合地向衬底P上成批曝光。另外，作为缝合方式的曝光装置，也可以适用于在衬底P上至少将两个图案部分地重合地转印，将衬底P依次移动的步进缝合方式的曝光装置中。另外，在上述实施方式中以具有投影光学系统PL的曝光装置为例进行了说明，但本发明也适用于没有使用投影光学系统PL的曝光装置以及曝光方法。即使在这样没有使用投影光学系统PL的情况下，曝光用光也可以通过透镜等光学部件照射到衬底，在这样的光学部件和衬底之间的规定空间形成浸液区域。如国际公开第2001/035168号小册子公开的那样，也适用于通过在衬底P上形成干扰纹，在衬底P上形成线与空间的图案的曝光装置。
并且，本发明也适用于如日本专利特开平10-163099号公报、特开平10-214783号公报(对应于美国专利6,341,007、6,400,441、6,549,269以及6,590,634)、特表2000-505958号公报(对应于美国专利5,969,441)或美国专利6,208,407等所公开的具有多个衬底载台的双载台型的曝光装置。另外，在本国际申请中指定或选定的国家的法律允许的范围内，引用上述美国专利公开的内容作为本文的记载的一部分。
再者，如日本专利特开平11-135400号公报、特开2000-164504号公报所公开的那样，本发明也适用于具备保持衬底的衬底载台、和搭载有形成基准标记的基准部件和/或各种光电传感器的计测载台的曝光装置。此时，也可以在计测载台上形成浸液区域LR。
另外，在上述实施方式中，虽然在透光性衬底上使用了形成有规定的遮光图案(或相位图案、减光图案)，但也可以代替这样的掩模，而使用例如美国专利第6,778,257号公报所公开那样，基于待转印的图案的电子数据形成透过图案或反射图案、或发光图案的电子掩模。
而且，本发明也适用于，如国际公开第2001/035168号小册子所公开的那样，通过在衬底P上形成干涉条纹，在衬底P上转印线和空间图案的曝光装置(光刻系统)。
如上那样，本申请的实施方式的曝光装置EX，是以保持规定的机械精度、电气精度、光学精度的方式组装包括本申请技术方案中所例举出的各构成要件的各种子系统而制造成的。为了确保这些精度，在该组装的前后，可以对各种光学系统进行用于实现光学精度的调整，对各种机械系统进行用于实现机械精度的调整，对各种电气系统进行用于实现电气精度的调整。由各种子系统到曝光装置的组装工序包含各种子系统相互的机械的连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。在该由各种子系统到曝光装置的组装工序之前，当然还有各子系统各自的组装工序。当各种子系统到曝光装置的组装工序结束后，即进行综合调整，确保作为曝光装置整体的各种精度。而且，曝光装置的制造最好在控制了温度及清洁度的无尘室中进行。
半导体器件等微型器件，如图22所示，是经过进行微型器件的机能/性能设计的步骤201；制造基于该设计步骤的掩模(母版)的步骤202；制造作为器件基材的衬底的步骤203；利用上述实施方式的曝光装置EX将掩模的图案转印到衬底，使曝光的衬底显影的衬底处理(曝光处理)步骤204；器件组装步骤(包括切割工序、焊接工序、封装工序等加工程序)205；检测步骤206等而制造的。
工业上的可利用性作为曝光装置EX的种类，不限于在衬底P上转印半导体元件图案的半导体制造用曝光装置，也适用于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置、用于制造薄膜磁头、摄影元件(CCD)或母版或掩模等的曝光装置等中。
权利要求
1.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备第一面，其以与被配置于上述曝光用光可照射的位置上的物体的表面相对置，且围绕上述曝光用光的光路空间的方式被设置；第二面，其与上述物体的表面相对置，且在上述规定方向上相对上述曝光用光的光路空间被设于上述第一面的外侧；回收口，其回收用于充填上述曝光用光的光路空间的液体，上述第一面与上述物体的表面大致平行地设置，上述第二面被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，上述回收口被设于与第一面以及第二面不同的位置。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述物体包括上述衬底。
3.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备第一面，其以与被配置于上述曝光用光可照射的位置上的物体的表面相对置，且围绕上述曝光用光的光路空间的方式设置；第二面，其与上述物体的表面相对置，且在上述规定方向上相对上述曝光用光的光路空间被设于上述第一面的外侧；回收口，其回收用于充填上述曝光用光的光路空间的液体，上述第一面与上述物体的表面大致平行地设置，上述第二面被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，上述回收口被设于上述第二面，并且该回收口的大小小于上述曝光用光在截面视图下的大小。
4.根据权利要求1或3所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面与上述第二面以规定的位置关系被设置，以便存在于上述物体的表面和上述第二面之间的液体不会从上述第二面分离。
5.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备第一面，其以与被配置于上述曝光用光可照射的位置上的物体的表面相对置，且围绕上述曝光用光的光路空间的方式设置；第二面，其与上述物体的表面相对置，且在上述规定方向上相对上述曝光用光的光路空间被设于上述第一面的外侧；回收口，其回收用于充填上述曝光用光的光路空间的液体，上述第一面与上述物体的表面大致平行地设置，上述第二面被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，上述第一面与上述第二面以规定的位置关系被设置，以便存在于上述物体的表面和上述第二面之间的液体不会从上述第二面分离。
6.根据权利要求1、3以及5中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，上述第二面与上述物体的表面大致平行地设置，在上述第一面与上述第二面之间设有段差。
7.根据权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，上述段差在1mm以下。
8.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备第一面，其以与被配置于上述曝光用光可照射的位置上的物体的表面相对置，且围绕上述曝光用光的光路空间的方式设置；第二面，其与上述物体的表面相对置，且在上述规定方向上相对上述曝光用光的光路空间被设于上述第一面的外侧；回收口，其回收用于充填上述曝光用光的光路空间的液体，上述第一面与上述物体的表面大致平行地设置，上述第二面与上述物体的表面大致平行，且被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，上述第一面与上述第二面之间的段差在1mm以下。
9.根据权利要求1、3以及5中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，上述第二面是随着从上述曝光用光的光路空间向上述规定方向远离，与上述物体的表面之间的间隔增大的斜面。
10.根据权利要求9所述的曝光装置，其特征在于，上述第二面相对上述第一面被连续地设置。
11.根据权利要求9所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面与上述第二面所形成的角度在10度以下。
12.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备第一面，其以与被配置于上述曝光用光可照射的位置上的物体的表面相对置，且围绕上述曝光用光的光路空间的方式设置；第二面，其与上述物体的表面相对置，且在上述规定方向上相对上述曝光用光的光路空间设于上述第一面的外侧；回收口，其回收用于充填上述曝光用光的光路空间的液体，上述第一面与上述物体的表面大致平行地设置，上述第二面被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，并且是随着从上述曝光用光的光路空间向上述规定方向远离，与上述物体的表面之间的间隔增大的斜面，上述第一面与上述第二面所形成的角度在10度以下。
13.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面以及上述第二面分别相对上述液体具有亲液性。
14.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面与上述液体之间的接触角，和上述第二面与上述液体之间的接触角大致相等。
15.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，具备第三面，其与上述物体的表面相对置，且在与上述规定方向交叉的方向上，相对上述曝光用光的光路空间被设于上述第一面的外侧，上述第三面被设于相对上述物体的表面比上述第一面还远的位置，上述第一面与上述第三面以规定的位置关系被设置，以便存在于上述物体的表面和上述第三面之间的液体不会从上述第三面分离。
16.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述回收口被设于上述曝光用光的光路空间与上述第三面之间。
17.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述第三面是随着从上述曝光用光的光路空间向与上述规定方向交叉的方向远离，与上述物体的表面之间的间隔增大的斜面。
18.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述第三面相对上述液体具有亲液性。
19.根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面与上述液体之间的接触角，和上述第三面与上述液体之间的接触角大致相等。
20.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面的外形是以与上述规定方向交叉的方向为长度方向的矩形。
21.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，具备光学部件，其使上述曝光用光穿过；规定部件，其具有上述曝光用光穿过的开口，并被设于上述光学部件与上述物体之间；供应口，其向上述光学部件与上述规定部件之间供应液体，上述第一面以围绕上述开口的方式形成于上述规定部件，通过从上述供应口供应液体，利用上述液体充填上述光学部件与上述物体之间的上述曝光用光的光路空间。
22.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，上述第一面在上述规定方向上的宽度小于上述开口在上述规定方向上的宽度。
23.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，上述规定部件与上述光学部件相对置的面的上述供应口附近形成有第一凹部。
24.根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于，具备排气口，该排气口被设于上述光学部件与上述规定部件之间的规定空间的附近，且用于使上述规定空间与外部空间之间连通。
25.根据权利要求24所述的曝光装置，其特征在于，上述规定部件与上述光学部件相对置的面的上述排气口附近形成有第二凹部。
26.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，具备光学部件，其使上述曝光用光穿过；规定部件，其具有上述曝光用光穿过的开口，并被设于上述光学部件与上述物体之间；排气口，其被设于上述光学部件与上述规定部件之间的规定空间的附近，且用于使上述规定空间与外部空间之间连通；第二凹部，其形成在上述规定部件与上述光学部件相对置的面的上述排气口附近。
27.根据权利要求1、3、5、8、以及12中任意一项所述的曝光装置，其特征在于，还具备衬底载台，其保持上述衬底并移动，并具有可以将上述液体保持在上述第一面与第二面之间的上面，上述衬底载台的可移动范围被设定为，在上述规定方向上，在被保持于上述衬底载台的上述衬底的表面以及上述衬底载台的上面中至少一方上形成有浸液区域的状态下，可以向上述衬底载台的上面的端部比上述第二面的端部更靠近上述曝光用光的光路空间的位置移动。
28.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边向上述衬底上照射曝光用光来对上述衬底进行曝光，其特征在于，具备衬底载台，其保持上述衬底并可移动；喷嘴部件，其具有围绕上述曝光用光的光路空间，且与上述衬底载台的上面相对置地配置的下面，并且将液体保持在该下面与上述衬底载台的上面之间，上述衬底载台的可移动范围被控制为，在上述规定方向上，在将液体保持在被保持于上述衬底载台的上述衬底的表面以及上述衬底载台的上面中至少一方、与上述喷嘴部件的下面之间的状态下，可以向上述衬底载台的上面的端部比上述下面的端部更靠近上述曝光用光的光路空间的位置移动。
29.根据权利要求28所述的曝光装置，其特征在于，上述喷嘴部件具有供应用于充填上述曝光用光的光路空间的液体的供应口、以及回收上述光路空间的液体的回收口中的至少一方。
30.一种曝光装置，一边将衬底在规定方向移动一边隔着液体向衬底照射曝光用光来对衬底进行曝光，其特征在于，具备浸液机构，其用于在上述衬底上形成液体的浸液区域；回收口，其被设于上述浸液机构，并回收衬底上的液体，上述回收口被设于在从液体中通过的曝光用光的光路空间的上述规定方向侧延伸的延伸区域的外侧。
31.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于，上述回收口在与上述规定方向垂直交叉的方向上，被设于上述延伸区域的两侧。
32.根据权利要求31所述的曝光装置，其特征在于，上述浸液机构具有以与上述衬底相对置，且围绕上述光路空间的方式设置的下面，上述下面包括上述延伸区域，在上述下面的局部设置有上述回收口。
33.根据权利要求31所述的曝光装置，其特征在于，上述延伸区域具有第一面，其被与上述衬底的表面大致平行地设置；第二面，其相对上述衬底的表面被设于比上述第一面还远离的位置。
34.根据权利要求33所述的曝光装置，其特征在于，上述第二面相对上述第一面而倾斜。
35.根据权利要求31所述的曝光装置，其特征在于，上述延伸区域在上述规定方向上被设于上述光路空间的两侧。
36.一种器件制造方法，其特征在于，包括使用权利要求1、3、5、8、12、28、以及30中任意一项所述的曝光装置对衬底进行曝光的步骤；将曝光后的衬底进行显影的步骤；加工显影后的衬底的步骤。
37.一种曝光方法，其是对衬底进行曝光的曝光方法，其特征在于，包括向上述衬底上供应液体的步骤；一边将衬底在规定方向移动一边隔着液体向衬底照射曝光用光来对衬底进行曝光的步骤；在延伸区域的外侧，回收液体的步骤，该延伸区域在从液体中通过的曝光用光的光路空间的上述规定方向侧延伸。
38.根据权利要求37所述的曝光方法，其特征在于，一边将上述衬底在规定方向上移动一边在延伸区域的外侧回收液体。
39.根据权利要求37所述的曝光方法，其特征在于，一边将上述衬底在规定方向上移动一边供应液体。
40.一种器件制造方法，其特征在于，包括使用权利要求37所述的曝光方法对衬底进行曝光的步骤；将曝光后的衬底进行显影的步骤；加工显影后的衬底的步骤。
全文摘要
本发明提供一种曝光装置，其具备第一陆面(75)，其与衬底的表面相对置，且围绕曝光用光的光路空间(K1)；第二陆面(76)，其与衬底的表面相对置，且在规定方向上被设于第一陆面(75)的外侧；回收口(22)，其回收用于充填光路空间(K1)的液体。第一陆面(75)与衬底的表面大致平行地设置。第二陆面(76)被设于相对衬底的表面比第一陆面(75)还远的位置，回收口(22)被设于第一陆面(75)和第二陆面(76)的外侧。在一边衬底移动衬底一边进行曝光时，也可以利用液体将曝光用光的光路空间充填为所希望的状态。
文档编号G03F7/20GK101091233SQ20068000160
公开日2007年12月19日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月31日
发明者长坂博之 申请人:株式会社尼康