曝光裝置和曝光方法以及器件制造方法

文檔序號：2742364閱讀：256來源：國知局

專利名稱：曝光裝置和曝光方法以及器件制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及經由投影光學系統(tǒng)和液體在基片上曝光圖案的曝光裝置和曝光方法以及器件制造方法。
背景技術：
半導體器件和液晶顯示器件等微器件通過將形成在掩模上的圖
案轉印到感光性的基片上的、所謂的光刻法的方法來進行制造。在此光刻法工序中所使用的膝光裝置具有支持掩模的掩模臺和支持基片的基片臺，一邊逐次移動掩模臺及基片臺一邊經由投影光學系統(tǒng)將掩模的圖案轉印到基片上。
由于上述微器件是在基片上重合多層圖案而形成，所以在將第2 層以下的圖案在基片上進行投影曝光之際，精確地進行將已經形成在基片上的圖案、與下一將曝光的掩模的圖案像對位(位置調整)的對準處理就很重要。作為對準方式有使用投影光學系統(tǒng)作為標記檢測系統(tǒng)的一部分的所謂TTL方式和不經由投影光學系統(tǒng)地使用專用的標記檢測系統(tǒng)的所謂離軸(off-axis)方式。這些方式不是將掩模與基片直接進行對位而是經由設置在曝光裝置內(一般是在基片臺上)的基準標記間接地進行對位。其中，在離軸方式中進行計測基線量(信息) 的基線(base line)計測，該基線量是規(guī)定基片臺的移動的坐標系內的上述專用的標記檢測系統(tǒng)的檢測基準位置與掩模的圖案像的投影位置的距離(位置關系)。然后在對基片進行重合曝光之際，例如將形成在作為基片上的曝光對象區(qū)域的拍攝區(qū)域上的對準標記用標記檢測系統(tǒng)進行檢測，以求解拍攝區(qū)域相對于標記檢測系統(tǒng)的檢測基準位置的位置信息(偏移)，并通過將基片臺從此時的基片臺的位置按上述基線量以及用標記檢測系統(tǒng)所求出的拍攝區(qū)域的偏移量相應進行移動，將掩模的圖案像的投影位置與該拍攝區(qū)域進行對位，并在該狀態(tài) 下進行曝光。這樣一來，就能夠使已經形成在基片(拍攝區(qū)域)的圖案與下一個掩模的圖案像重合起來。
可是，近年來，為了適應器件圖案的更進一步的高集成化人們希望投影光學系統(tǒng)進一步的高分辨率化。使用的曝光波長越短、或者投影光學系統(tǒng)的數(shù)值口徑越大則投影光學系統(tǒng)的分辨率(析像清晰度) 就越高。為此，曝光裝置所使用的曝光波長逐年短波長化，投影光學
系統(tǒng)的數(shù)值口徑也不斷增大。而且，雖然現(xiàn)在主流的曝光波長是KrF 激態(tài)復合物激光器的248nm，但更短波長的ArF激態(tài)復合物激光器的 193nm也正不斷被實用化。另外，在進行曝光之際，聚焦深度(DOF) 也與分辨率同樣重要。分辨率R及聚焦深度3分別用以下公式來表示。
R-kl.k/NA…(1)
S-±k2.X/NA2 …(2)
這里，X是曝光波長，NA是投影光學系統(tǒng)的數(shù)值口徑，kl、 k2 是加工系數(shù)(process coefficient)。根據(jù)(1)式、(2)式可知為了提高分辨率R，若使曝光波長k變短、使數(shù)值口徑NA變大則聚焦深度S 將變得狹窄。
若聚焦深度d過于狹窄使基片表面相對于投影光學系統(tǒng)的像面吻合將變得困難，曝光動作時的容限(margin)恐怕就會不足。因而，作為實質上縮短曝光波長且擴展聚焦深度的方法，例如提出了國際公布第99 / 49504號公報所公開的浸液法(liquid immersion method )。該浸液法是在投影光學系統(tǒng)的下面與基片表面之間用水或有機溶媒等液體充滿，利用液體中的曝光光的波長為空氣中的l/n (n是液體的折射率通常為1.2 ~ 1.6左右)這一事實使分辨率改善，同時將聚焦深度擴大約n倍這樣的方法。可是，在浸液曝光處理中將掩模的圖案像與基片上的各拍攝區(qū)域精確地進行對位當然也很重要，在經由基準標記間接地進行如上述那樣的掩模的圖案像與基片的對位的情況下能夠精確地進行基線計測及對準處理就很重要。
另外，在基片臺上的周圍不僅配置基準標記還配置各種傳感器等，在使用它們之際需要極力避免液體的泄漏和浸入。另外，由于在基片臺的內部浸入液體也有產生麻煩的可能性，所以就有必要防止液體浸入。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于這樣的情形而完成的，目的是提供一種能夠抑制液體的泄漏和浸入的膝光裝置及曝光方法。另外，以提供一種在浸液曝光中也能夠精確地進行對準處理的曝光裝置及曝光方法為其目的。進而，以提供一種使用這些曝光裝置的器件制造方法及使用這些曝光方法的器件制造方法為其目的。
為了解決上述課題，本發(fā)明釆用實施方式所示的與

圖1 圖14相對應起來的以下構成。其中，附加于各要素的帶括號的符號只不過是該要素的示例，而不是對各要素進行限定。
按照本發(fā)明的第l技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片的曝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);保持基片(P)并可以移動的基片臺(PST);檢測基片臺(PST)上所保持的基片(P) 上的對準標記(l),并且檢測被設置于基片臺(PST)的基準(PFM) 的第l檢測系統(tǒng)(5);以及經由投影光學系統(tǒng)(PL)檢測被設置于基片臺(PST)的基準(MFM)的第2檢測系統(tǒng)(6)，其中，使用第l 檢測系統(tǒng)(1)不經由液體(LQ)地檢測被設置于基片臺(PST)的基準(PFM)，并且使用第2檢測系統(tǒng)(6)經由投影光學系統(tǒng)(PL) 和液體(LQ)檢測被設置于基片臺(PST)的基準(MFM)，以求出第l檢測系統(tǒng)(5 )的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系。
9根據(jù)本發(fā)明，在用第l檢測系統(tǒng)檢測基片臺上的基準之際通過不經由液體地進行檢測就能夠良好地檢測基準而不受液體的溫度變化等影響。另外，不需要以適合浸液的方式構成第l檢測系統(tǒng)，能夠原封不
動利用以往的檢測系統(tǒng)。而且，在使用第2檢測系統(tǒng)檢測基片臺上的基準之際，與浸液曝光時同樣，通過在投影光學系統(tǒng)的像面?zhèn)瘸錆M液體并經由投影光學系統(tǒng)和液體進行檢測，就能夠基于該檢測結果精確地檢測圖案像的投影位置。而且，能夠基于這些第l、第2檢測系統(tǒng)的檢測動作中的基片臺各自的位置信息，精確地求出作為第l檢測系統(tǒng)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系(距離)的基線量(基線
信息)，基于此基線量，在進行針對基片的重合曝光之際也能夠精確地對位基片(拍攝區(qū)域)與掩模的圖案像。
按照本發(fā)明的第2技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片(P)的曝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片上(P)的投影光學系統(tǒng)(PL);具有保持基片 (P)的基片架(52)，在基片架(52)上保持基片(P)并可以移動的基片臺(PST);檢測基片臺(PST)上所保持的基片(P)上的對準標記(1)的第l檢測系統(tǒng)(5);以及經由液體(LQ)來檢測被設置于基片臺(PST)的基準(MFM)的第2檢測系統(tǒng)(6)，其中，在使用第2檢測系統(tǒng)(6)經由液體(LQ)來檢測被設置于基片臺(PST) 的基準(MFM)時，在基片架(52)上配置有基片(P)或者虛設基片(DP)。
根據(jù)本發(fā)明，即便在基準上配置了液體的狀態(tài)下進行檢測，通過在基片架上事先配置好基片或者虛設(Dummy )基片就能夠防止大量的液體浸入到基片架內部和基片臺內部。從而，就能夠防止起因于浸入的液體的基片臺內部的例如電氣設備的故障及漏電、或者基片臺內部的各部件的生銹等麻煩的發(fā)生。
按照本發(fā)明的第3技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光上述基片的曝光裝置，具備將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);上面沒有高度差的基準部件(3);以及在上述投影光學系統(tǒng)(PL)的端面(2a)與上述基準部件(3)的上面之間用液體充滿了的狀態(tài)下，檢測被形成在上述基準部件(3)上的基準(MFM)的檢測系統(tǒng)(6)。
根據(jù)本發(fā)明，由于使基準部件上面沒有高度差，所以即便在例如從干燥狀態(tài)切換到濕潤狀態(tài)之際，在基準部件上的基準標記部分(高度差部分)也難以殘留氣泡。另外，即便在從濕潤狀態(tài)切換到干燥狀態(tài)之際，標記部分的液體的殘留也得以防止。從而，還能夠防止基準部件上的水痕(所謂水印watermark)的發(fā)生。
按照本發(fā)明的第4技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片(P)的曝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);具有保持基片 (P)的基片架(PSH),在基片架(PSH)上保持基片(P)并可以移動的基片臺(PST);檢測在基片架(PSH)上是否保持著基片(P) 或者虛設基片(DP)的檢測器(94);以及依照檢測器(94)的檢測結果來變更基片臺(PST)的可動區(qū)域的控制裝置(CONT)。
根據(jù)本發(fā)明，由于依照在基片架上是否保持著基片或者虛設基片來決定基片臺的可動區(qū)域，所以就能夠防止液體附著在基片架的保持面、或者液體浸入到基片臺的內部。
按照本發(fā)明的第5技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片(P)的曝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);具有保持基片 (P)的基片架(PSH)，在基片架(PSH)上保持基片(P)并可以移動的基片臺(PST);供給液體(LQ)的液體供給機構(10);檢測在基片架(PSH)上是否保持著基片(P)或者虛設基片(DP)的檢測器(94);以及基于檢測器(94)的檢測結果來控制液體供給機構(10)的動作的控制裝置(CONT)。
根據(jù)本發(fā)明，由于依照在基片架上是否保持著基片或者虛設基片來控制液體供給機構的動作，所以就能夠防止液體附著在基片架的保持面、或者液體浸入到基片臺的內部。按照本發(fā)明的第6技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片(P)的曝光裝置(EX)，具備: 將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);具有保持基片 (P)的基片架(PSH)，在基片架(PSH)上保持基片(P)并可以移動的基片臺(PST);以及只要是在基片架(PSH)上保持著基片 (P )或虛設基片(DP )的情況就在基片臺(PST )上供給液體(LQ ) 的液體供給機構(10)。
根據(jù)本發(fā)明，由于只要是在基片架上保持著基片或虛設基片的情況，液體供給機構就在基片臺上供給液體，所以就能夠防止液體附著在基片架的保持面、或者液體浸入到基片臺內部。
按照本發(fā)明的第7技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光上述基片的膝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片上的投影光學系統(tǒng)(PL);保持上述基片并可以移動的基片臺(PST);以及只要是在上述基片臺(PST)上保持著基片(P)或虛設基片(DP)的情況就在上述基片臺上形成浸液區(qū)域的浸液機構(10)。
根據(jù)第7技術方案的曝光裝置，由于在基片臺上未保持基片或虛設基片的情況下，浸液機構在基片臺上不形成浸液區(qū)域，所以就有效地防止了液體浸入基片臺內部。
按照本發(fā)明的第8技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光上述基片的曝光裝置(EX)，具備將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);具有用于保持上述基片的凹部(60),和被配置在凹部的周圍，與上述凹部所保持的上述基片的表面大致同一個面的平坦部的基片臺(PST);在上述基片臺(PST )上的凹部(60 )中配置物體(P、 DP )，只要是上述物體表面與上述平坦部成為大致同一個面的情況就在上述基片臺上形成浸液區(qū)域。
根據(jù)第8技術方案的曝光裝置，在基片臺的凹部未收容物體或者物體未可靠地收容于凹部的情況下，在基片臺上不形成浸液區(qū)域。械
12此，就有效地防止了液體浸入基片臺內部。
按照本發(fā)明的第9技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光基片(P)的曝光裝置(EX)，具備: 將圖案像投影到基片(P)上的投影光學系統(tǒng)(PL);在投影光學系統(tǒng)(PL)的像面?zhèn)瓤梢砸苿拥脑云_(PST);檢測基片(P)上的對準標記(1)，并且檢測被設置于栽片臺(PST)的基準(PFM)的第l檢測系統(tǒng)(5);以及經由投影光學系統(tǒng)(PL)檢測被設置于載片臺(PST)的基準(MFM)的第2檢測系統(tǒng)(6)，其中，使用第l檢測系統(tǒng)(5)不經由液體(LQ)地檢測被設置于載片臺的基準(PFM)，并且使用第2檢測系統(tǒng)(6)經由投影光學系統(tǒng)(PL)和液體(LQ) 檢測被設置于載片臺的基準(MFM)，以求出第l檢測系統(tǒng)(5)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系。
根據(jù)本發(fā)明的第9技術方案，就能夠將基片(拍攝區(qū)域)與圖案像精確地進行對位。
按照本發(fā)明的第10技術方案，提供一種通過經由投影光學系統(tǒng) (PL)和液體(LQ)投影基片(P)上的圖案像來曝光基片(P)的曝光方法，其特征在于使用第l檢測系統(tǒng)(5)檢測基片(P)上的對準標記(1)的位置信息；使用第l檢測系統(tǒng)(5)檢測保持基片(P) 的基片臺(PST)上的基準(PFM)的位置信息；在利用第l檢測系統(tǒng) (5)的對準標記(1)的位置信息的檢測和基片臺(PST)上的基準 (PFM)的位置信息的檢測雙方完成以后，使用第2檢測系統(tǒng)(6)經由投影光學系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)檢測基片臺(PST)上的基準 (MFM);以及基于利用第l檢測系統(tǒng)(5)的對準標記(1)的位置信息的檢測結果、利用第l檢測系統(tǒng)(5)的基片臺(PST)上的基準 (PFM)的位置信息的檢測結果、和利用第2檢測系統(tǒng)(6)的基片臺 (PST)上的基準(MFM)的位置信息的檢測結果，求出第l檢測系統(tǒng)(5)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的關系，并且進行圖案像與基片(P)的對位，分別在基片(P)上的多個拍攝區(qū)域(S1~S20) 上依次投影圖案像進行曝光。根據(jù)該曝光方法，由于首先通過不經由液體地用第l檢測系統(tǒng)檢測基片上的對準標記而求得基片上的多個拍攝區(qū)域的位置信息，接著不經由液體地檢測基片臺上的基準并求得其位置信息，接著通過在投
影光學系統(tǒng)的像面?zhèn)瘸錆M液體并經由投影光學系統(tǒng)和液體用第2檢測系統(tǒng)檢測基片臺上的基準而求得圖案像的投影位置，在精確地求出作為第l檢測系統(tǒng)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系(距離)的基線量以后，在投影光學系統(tǒng)與基片之間充滿液體并對基片進行浸液曝光，所以能夠減少在投影光學系統(tǒng)的像面?zhèn)炔怀錆M液體的干
能夠提高生產能力。另夕i，由于連續(xù)^行利用第'i檢測系統(tǒng)的基準的檢
測動作和利用第2檢測系統(tǒng)的經由投影光學系統(tǒng)及液體的基準的檢測動作，所以就能夠回避利用第2檢測系統(tǒng)的基準的檢測動作時的檢測狀態(tài)相對于利用第l檢測系統(tǒng)的基準的檢測動作時的檢測狀態(tài)變動較大而無法精確地計測作為第l檢測系統(tǒng)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系的基線量之類的麻煩。而且，在用第l檢測系統(tǒng)檢測基片臺上的基準之際通過不經由液體地進行檢測就能夠良好地檢測基準而不受液體的溫度變化等影響。另外，不需要以適合浸液的方式構成第1檢測系統(tǒng)，能夠原封不動利用以往的檢測系統(tǒng)。而且，在使用第2 檢測系統(tǒng)檢測基片臺上的基準之際，與浸液曝光時同樣，通過在投影光學系統(tǒng)的像面?zhèn)瘸錆M液體并經由投影光學系統(tǒng)和液體進行檢測，就能夠基于該檢測結果精確地檢測圖案像的投影位置。而且，能夠基于這些第l、第2檢測系統(tǒng)的檢測動作中的基片臺各自的位置信息，精確地求出作為第l檢測系統(tǒng)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系(距離)的基線量，基于此基線量，在進行對于基片的重合曝光之際也能夠將基片(拍攝區(qū)域)與掩模的圖案像精確地對位。
按照本發(fā)明的第ll技術方案，提供一種通過經由液體(LQ)將圖案像投影到基片(P)上來曝光上述基片的曝光方法，包括用第l 檢測器(5 )檢測基準(MFM)和設置了基片架(PSH)的基片臺(PST) 所保持的上述基片上的對準標記；在上述基片架(PSH)上配置了上述基片(P)或虛設基片(DP)的狀態(tài)下，用第2檢測器(6)經由液體檢測上述基準；以及基于第1及第2檢測器(5、 6)的檢測結果將基片與圖案像對位，用圖案像來曝光基片。
根據(jù)按照本發(fā)明的第ll技術方案的曝光方法，由于在用第2檢測器經由液體來檢測設置于基片臺的基準之際，在基片架上配置有上述基片或虛設基片，所以液體浸入基片臺內部就有效地得以防止。
按照本發(fā)明的第12技術方案，提供一種通過經由液體將圖案像投影到可以移動的基片臺(PST)的基片架(PSH)所保持的基片上來曝光上述基片的膝光方法，包括以下步驟檢測在上述基片架(PSH) 上是否保持著上述基片(P)或者虛設基片(DP);以及依照檢測結果來設定上述基片臺(PST)的可動區(qū)域。
根據(jù)按照本發(fā)明的第12技術方案的曝光方法，在檢測出在上述基片臺未保持上述基片或者虛設基片的情況下，將基片臺的可動區(qū)域設定成例如液體向基片臺內部的浸入^皮防止。
按照本發(fā)明的第13技術方案，提供一種通過經由液體將圖案像投影到可以移動的基片臺(PST)所保持的基片(P)上來曝光上述基片 (P)的曝光方法，包括以下步驟檢測在上述基片臺(PST)上是否保持著上述基片(P)或者虛設基片(DP);以及依照檢測結果來判斷是否在上述基片臺上形成浸液區(qū)域。
根據(jù)按照本發(fā)明的第13技術方案的曝光方法，由于在檢測出在上述基片臺未保持上述基片或者虛設基片的情況下，例如向基片臺上的液體供給被中止，所以液體向基片臺內部的浸入就得以防止。
在本發(fā)明中，提供一種以使用上述記載的曝光裝置為特征的器件制造方法。另外在本發(fā)明中，提供一種以使用上述記載的曝光方法為特征的器件制造方法。
根據(jù)本發(fā)明，由于能夠在將圖案像的投影位置與基片(拍攝區(qū)域) 精確進行了對位的狀態(tài)下進行浸液曝光處理，所以能夠制造可發(fā)揮所希望性能的器件。另外，能夠用可抑制液體泄漏和浸入的曝光裝置來制造所希望性能的器件。
15圖l是表示本發(fā)明曝光裝置的一實施方式的概略構成圖。
圖2是表示液體供給機構及液體回收機構的概略構成圖。圖3是表示液體供給機構及液體回收機構的概略平面圖。圖4是基片臺的平面圖。圖5 (a)及(b)是表示基準部件的圖。圖6是^^示本發(fā)明曝光方法的一實施方式的流程圖。圖7是表示涉及本發(fā)明的基片臺的其他實施方式的示意圖。圖8是表示涉及本發(fā)明的基片臺的其他實施方式的示意圖。圖9是表示具備虛設基片的待機地點的曝光裝置的一實施方式的平面圖。
圖IO U)及(b)是表示涉及本發(fā)明的基片臺的其他實施方式的示意圖。
圖11 ( a )及(b )是用于說明涉及本發(fā)明的基片臺的移動軌跡的圖。
圖12是用于說明涉及本發(fā)明的基片臺的移動軌跡的圖。
圖13 (a)及(b)是用于說明涉及本發(fā)明的液體供給機構的動作的圖。
圖14是表示半導體器件的制造工序的一例的流程圖。
具體實施例方式
下面，一邊參照附圖一邊就本發(fā)明的曝光裝置進行說明，但本發(fā) 明并不限定于此。
圖l是表示本發(fā)明曝光裝置的一實施方式的概略構成圖。在圖l 中，曝光裝置EX具備:支持掩模M的掩模臺MST，支持基片P的基片臺PST，用曝光束EL對掩模臺MST所支持的掩模M進行照明的照明光學系統(tǒng)IL，將用曝光束EL所照明的掩模M的圖案像對基片臺PST所支持的基片P進行投影曝光的投影光學系統(tǒng)PL，以及對曝光裝置EX然g的動作進行總括控制的控制裝置CONT 。
本實施方式的曝光裝置EX是為了使曝光波長實質性變短以提高分辨率，同時使焦點深度實質性變廣而應用了浸液法的浸液曝光裝置，具備在基片P上供給液體LQ的液體供給機構10和回收基片P上的液體LQ液體回收機構20。在本實施方式中在液體LQ上使用純水。曝光裝置EX至少在將掩模M的圖案像轉印到基片P上期間，借助于從液體
基片P上的至少一部分(局部地)形成浸液區(qū)域(liquid immersion area ) AR2。具體而言，曝光裝置EX在投影光學系統(tǒng)PL前端部(end portion) 的光學元件2與基片P的表面(曝光面)之間充滿液體LQ，并經由此投
的圖案像i影;:片P上，由'此對基片P進行曝光。'
這里，在本實施方式中，以作為曝光裝置EX使用一邊將掩模M 與基片P沿在掃描方向(規(guī)定方向)上相互不同的方向(逆方向)進行同步移動一邊將在掩模M上所形成的圖案曝光到基片P的掃描型曝光裝置(所謂掃描步進曝光裝置:scanning stepper)的情況為例來進行說明。在以下的說明中，設在水平面內掩模M與基片P的同步移動方向(掃描方向、規(guī)定方向)為X軸方向，設在水平面內與X軸方向正交的方向為Y軸方向(非掃描方向)，設垂直于X軸及Y軸與投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX—致的方向為Z軸方向。另外，將繞X軸、Y軸及Z軸的回轉(傾斜)方向分別設為9X、 0Y及0Z方向。此外，這里所說的r基片J包含在半導體晶片上涂敷了抗蝕劑(resist)的情況，「掩模J包含在基片上形成經過縮小投影的設備圖案的網(wǎng)線(reticle)。
照明光學系統(tǒng)IL用曝光束EL對掩模臺MST所支持的掩模M進行照明，具有曝光用光源、使從曝光用光源射出的光束的照度均一化的光學集成器、對來自光學集成器的曝光束EL進行聚光的聚光鏡、中繼透鏡系統(tǒng)、將利用曝光束EL的掩模M上的照明區(qū)域設定成狹縫狀的可變視場光圈等。掩模M上的規(guī)定照明區(qū)域由照明光學系統(tǒng)IL用均一的照度分布的曝光束EL進行照明。作為從照明光學系統(tǒng)IL射出的曝光AEL，例如使用從水銀燈射出的紫外區(qū)的輝線(g線、h線、i線)及KrF 激態(tài)復合物激射光(波長248iim)等遠紫外光(DUV光)，或ArF激態(tài)復合物激射光(波長193nm)以及F 激射光(波長157nm )等真空紫外光(VUV光)等。在本實施方式中使用ArF激態(tài)復合物激射光。如上述那樣，本實施方式中的液體LQ為純水，即便曝光束EL為ArF 激態(tài)復合物激射光也可以透過。另外，紫外區(qū)的輝線(g線、h線、i 線)以及KrF激態(tài)復合物激射光(波長248nm)等的遠紫外光(DUV 光)也可以透過純水。
掩模臺MST保持掩模M并可以移動，可以在垂直于投影光學系統(tǒng) PL的光軸AX的平面內、即在XY平面內進行2維移動以及可沿9Z方向進行微小回轉。掩模臺MST由線性馬達等掩模臺驅動裝置MSTD進行驅動。掩模臺驅動裝置MSTD由控制裝置CONT進行控制。在掩模臺 MST上設置有與掩模臺MST—起移動的移動鏡50。另外，在與移動鏡 50相對的位置上設置有激光干涉儀51。掩模臺MST上的掩模M的2維方向的位置以及回轉角度由激光干涉儀51實時地進行計測，計測結果被輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT通過基于激光千涉儀51的計測結果驅動掩模臺驅動裝置MSTD來進行掩模臺MST所支持的掩模M 的定位。
投影光學系統(tǒng)PL以規(guī)定的投影倍率p將掩模M的圖案對基片P進行投影曝光，由包含設置于基片P側前端部的光學元件(透鏡)2的多個光學元件所構成，這些光學元件用鏡筒PK進行支持。在本實施方式中，投影光學系統(tǒng)PL是投影倍率p為例如l/4或者l/5的縮小系統(tǒng)。此外，投影光學系統(tǒng)PL還可以是等倍系統(tǒng)及擴大系統(tǒng)中的某一個。另外，投影光學系統(tǒng)PL既可以是包含反射元件和折射元件的反射折射型的投影光學系統(tǒng)，也可以是僅包含反射元件的反射型的投影光學系統(tǒng)。另外，本實施方式的投影光學系統(tǒng)PL前端部的光學元件2設置成相對于鏡筒PK可以拆裝(更換)。另外，前端部的光學元件2自鏡筒PK露出，浸液區(qū)域AR2的液體LQ與光學元件2接觸。據(jù)此，由金屬組成的鏡筒PK的腐蝕等就得以防止。光學元件2用氟石(螢石)形成。由于氟石與純水的親和性較高，所以就能夠使液體LQ粘附在光學元件2的液體接觸面2a的大致全部面上。即、在本實施方式中由于供給與光學元件2的液體接觸面2a的親和性較高的液體(水)LQ，所以光學元件2的液體接觸面2a與液體LQ的粘附性較高。光學元件2也可以是與水的親和性較高的石英(水晶)。另外還可以對光學元件2的液體接觸面2a實施親水化(親液化)處理，以使與液體LQ的親和性更高。
另外，曝光裝置EX具有聚焦檢測系統(tǒng)4。聚焦檢測系統(tǒng)4具有發(fā) 光部4a和受光部4b，由發(fā)光部4a經由液體LQ對基片P表面(曝光面) 從斜方向投射檢測光，在受光部4b接受其反射光。控制裝置CONT控制聚焦檢測系統(tǒng)4的動作，同時基于受光部4b的受光結果來檢測基片P 表面相對于規(guī)定基準面的在Z軸方向上的位置(聚焦位置)。另外，通過求得基片P表面中的多個各點處的各聚焦位置，聚焦檢測系統(tǒng)4還能夠求出基片P的傾斜方向的姿態(tài)。此外，作為聚焦檢測系統(tǒng)4的構成，例如能夠使用日本專利公開特開平8 - 37149號公報中所公開的構成。另外，聚焦檢測系統(tǒng)4還可以不經由液體地對基片P的表面投射檢測光。
基片臺PST保持基片P并可以移動，具備經由基片架PSH保持基片P的Z載片臺52和支持Z載片臺52的XY載片臺53。 XY栽片臺53被支撐在基座54上?；_PST由線性馬達等基片臺驅動裝置PSTD進行驅動?；_驅動裝置PSTD由控制裝置CONT進行控制。此外，不言而喻也可以將Z栽片臺和XY栽片臺一體地進行設置。通過驅動基片臺 PST的XY載片臺53,來控制基片P的XY方向上的位置(與投影光學系統(tǒng)PL的像面實質上平行方向的位置)。
在基片臺PST (Z載片臺52)上設置有與基片臺PST—起相對于投影光學系統(tǒng)PL進行移動的移動鏡55。另外，在與移動鏡55相對的位置設置有激光干涉儀56?；_PST上的基片P的2維方向的位置以及回轉角度由激光干涉儀56實時地進行計測，計測結果被輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于激光干涉儀56的計測結果，在用激光干涉儀56所規(guī)定的2維坐標系內經由基片臺驅動裝置PSTD驅動XY載片臺53，由此進行基片臺PST所支持的基片P的X軸方向及Y軸方向上的定位。
另外，控制裝置CONT通過經由基片臺驅動裝置PSTD驅動基片臺PST的Z載片臺52，來控制Z載片臺52所保持的基片P的Z軸方向上的位置(聚焦位置)以及0X、 0Y方向上的位置。即、Z載片臺52根據(jù)基于聚焦檢測系統(tǒng)4的檢測結果的、來自控制裝置CONT的指令進行動作，控制基片P的聚焦位置(Z位置)及傾斜角度使基片P的表面(曝光面)匹配經由投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ所形成的像面。
在基片臺PST(Z栽片臺52)上設置輔助板57以包圍基片P。輔助板57具有與基片架PSH所保持的基片P的表面大致同一高度的平面。這里，在基片P的邊緣與輔助板57之間有0,l 2mm程度的間隙，由于液體LQ的表面張力使液體LQ幾乎不會流入該間隙，即便在對基片P的周緣附近進行曝光的情況下，也能夠通過輔助板57在投影光學系統(tǒng)PL的下方保持液體LQ。此外，基片架PSH既可以是與基片臺PST (Z載片臺52)不同的部件，還能夠與基片臺PST(Z載片臺52) —體地進行設置。
在投影光學系統(tǒng)PL前端附近設置有檢測基片P上的對準標記l或者設置于Z載片臺52上的基準部件3上的基片側基準標記PFM的基片對準系統(tǒng)5。另外，在掩模臺MST的附近設置有經由掩模M和投影光學系統(tǒng)PL檢測設置在Z載片臺52上的基準部件3上的掩模側基準標記 MFM的掩模對準系統(tǒng)6。此外，作為基片對準系統(tǒng)5的構成，例如能夠使用在日本專利公開特開平4-65603號公報中所公開的構成。另外在基片對準系統(tǒng)5末端(terminal end)的光學元件(最靠近基片P、基片臺PST的光學元件)的周圍設置有疏液性(liquid-repellent)的蓋子 (未圖示)以防止液體的附著。另外，基片對準系統(tǒng)5末端的光學元件的表面用疏液性的材料進行覆膜，不僅液體LQ的附著得以防止，即便液體附著在末端的光學元件操作者也可容易地將其擦掉。另外，在基片對準系統(tǒng)5末端的光學元件和保持該光學元件的金屬物體之間配置有用于防止液體浸入的v形環(huán)等的密封部件。另外，作為掩模對準系
統(tǒng)6的構成，例如能夠使用日本專利公開特開平7 - 176468號公報所公開的構成及日本專利公開特開昭58 - 7823號公報所公開的構成。
液體供給機構10為了形成浸液區(qū)域AR2而在基片P上供給規(guī)定的液體LQ，具備可送出液體LQ的液體供給裝置ll，和經由供給管12連接到液體供給裝置11 、并具有將從此液體供給裝置11送出的液體LQ供給到基片P上的供給口的供給噴嘴13。供給噴嘴13接近基片P的表面進行配置。
液體供給裝置ll具備收容液體LQ的容器及加壓泵等，經由供給管12及供給噴嘴13在基片P上供給液體LQ。另外，液體供給裝置ll的液體供給動作由控制裝置CONT進行控制，控制裝置CONT可以控制利用液體供給裝置ll的對于基片P上的每單位時間的液體供給量。另外，液體供給裝置11具有液體LQ的溫度調整機構，將與收容裝置的腔室內的溫度大致相同溫度(例如23'C)的液體LQ供給到基片P上。此外，未必非要在曝光裝置EX中具備用于供給液體LQ的容器或加壓泵，還能夠利用設置有曝光裝置EX的工廠等的設備。
液體回收機構20具備回收基片P上的液體LQ并接近基片P的表面所配置的回收噴嘴23和經由回收管22連接到此回收噴嘴23的液體回收裝置21。液體回收裝置21具備例如真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)以及收容所回收的液體LQ的容器等，經由回收噴嘴23及回收管22來回收基片P上的液體LQ。液體回收裝置21的液體回收動作由控制裝置CONT進行控制，控制裝置CONT可控制利用液體回收裝置21的每單位時間的液體回收量。此外，未必非要在曝光裝置EX中具備用于回收液體LQ的真空系統(tǒng)或容器，還能夠利用設置有曝光裝置EX的工廠等的設備。
圖2是表示曝光裝置EX的投影光學系統(tǒng)PL的前端部、液體供給機構10以及液體回收機構20附近的正面圖。在掃描曝光時，掩模M的一部分圖案像被投影到投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件2正下方的投影區(qū)域ARl,掩模M相對于投影光學系統(tǒng)PL在-X方向(或者+ X方由'以速度V進行移動，與其取得同步基片P經由XY載片臺53在+X方向(或者-X方向)以速度卩x V (p為投影倍率)進行移動。然后，在對一個拍攝區(qū)域的曝光結束后，通過基片P的步進使下一拍攝區(qū)域移動到掃描開始位置，下面，以步進掃描(step-and-scan)方式依次進行對于各拍攝區(qū)域的曝光處理。在本實施方式中，進行設定以沿基片P的移動方向流過液體LQ。
圖3是表示投影光學系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR1 、在X軸方向上供給液體LQ的供給噴嘴13( 13A~ 13C)和回收液體LQ的回收噴嘴23( 23A、23B)的位置關系的圖。在圖3中，投影光學系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR1的形狀為在Y軸方向細長的矩形狀，為了沿X軸方向夾著該投影區(qū)域AR1在+ X方向側配置有3個供給噴嘴13A ~ 13C，在一 X方向側配置有2個回收噴嘴23A、 23B。然后，供給噴嘴13A ~ 13C經由供給管12連接到液體供給裝置ll，回收噴嘴23A、 23B經由回收管22連接到液體回收裝置21。另外，以將供給噴嘴13A 13C和回收噴嘴23A、 23B旋轉了大致180。的位置關系配置有供給噴嘴15A 15C和回收噴嘴25A、 25B。供給噴嘴13A 13C和回收噴嘴25A、 25B在Y軸方向交互排列，供給噴嘴15A 15C和回收噴嘴23A、 23B在Y軸方向交互排列，供給噴嘴15A 15C經由供給管16連接到液體供給裝置11，回收噴嘴25A、 25B經由回收管26連接到液體回收裝置21。
然后，在朝箭頭Xa所示的掃描方向(-X方向)使基片P移動來進行掃描曝光的情況下，使用供給管12、供給噴嘴13A 13C、回收管22以及回收噴嘴23A、 23B,借助于液體供給裝置11及液體回收裝置21來進行液體LQ的供給及回收。即，在基片P朝-X方向移動之際，液體LQ經由供給管12及供給噴嘴13 (13A 13C)從液體供給裝置ll被供給到基片P上，同時液體LQ經由回收噴嘴23 (23A、 23B)及回收管22被回收到液體回收裝置21，液體LQ在-X方向進行流動以充滿投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間。另一方面，在朝箭頭Xb所示的掃描方向(+X方向)使基片P移動來進行掃描曝光的情況下，使用供給管16、供給噴嘴15A 15C、回收管26及回收噴嘴25A、 25B，借助于液體供然置11及液體回收裝置21來進行液體LQ的供給以及回收。即，在基片P朝+乂方向移動之際，液體1^經由供給管16及供給噴嘴15( 15A~ 15C)從液體供給裝置11被供給到基片P上，同時液體LQ經由回收噴嘴25(25A、 25B)及回收管25被回收到液體回收裝置21，液體LQ在+ X方向進行流動以充滿投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間。這樣，控制裝置CONT使用液體供給裝置11及液體回收裝置21沿基片P的移動方向將液體LQ流向與基片P的移動方向相同的方向。在此情況下，由于例如從液體供給裝置11經由供給噴嘴13所供給的液體LQ，伴隨向基片P的- X方向的移動被引入投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間這樣進行流動，所以即便液體供給裝置11的供給能量較小也能夠在投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間容易地供給液體LQ。然后，通過依照掃描方向來切換使液體LQ流動的方向，在沿十X方向或-X方向的哪個方向掃描基片P的情況下都能夠用液體LQ充滿投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間，并能夠獲得較高的分辨率及較廣的聚焦深度。
圖4是從上方觀看基片臺PST的Z載片臺52的概略平面圖。在矩形狀的Z載片臺52的相互垂直的2個側面配置有移動鏡55，在Z載片臺52的大致中央經由未圖示的基片架PSH保持著基片P。在基片P的周圍如上述那樣設置著具有與基片P的表面大致相同高度的平面的輔助板57。然后，在基片P上使作為曝光對象區(qū)域的多個拍攝區(qū)域S1 S20呈矩陣狀進行設定，附隨于各拍攝區(qū)域S1 S20分別形成有對準標記l。此外，雖然在圖4中各拍攝區(qū)域相互鄰接這樣來圖示，但實際上相互隔離，對準標記l設置在作為該隔離區(qū)域的劃線上。
在Z載片臺52的1個拐角設置有基準部件3。在基準部件3上由基片對準系統(tǒng)5檢測出的基準標記PFM和由掩模對準系統(tǒng)6檢測出的基準標記MFM以規(guī)定的位置關系隔開配置。在基準部件3的基材(basematerial) 上使用玻璃板部件等光學部件，通過在其基材上例如用相互不同的材料(光反射率不同的材料)進行圖案形成，而形成基準標記PFM、 MFM。然后，基準標記PFM、 MFM沒有高度差地進行形成，基準部件3的表面大致平坦。從而，基準部件3的表面還能夠起到作為聚焦檢測系統(tǒng)4的基準面的作用。
圖5是表示基準部件3的圖，圖5(a)是平面圖，圖5(b)是圖5(a)的沿箭頭A-A的截面圖?；鶞什考?具有由玻璃板部件等組成的基材33和在該基材33上經過圖案形成的具有相互不同的光反射率的第1材料31及第2材料32。在本實施方式中第1材料31由光反射率較低的氧化鉻(Cr203 )所構成，第2材料32由光反射率高于氧化鉻的鉻(Cr)所構成。而且，呈十字狀形成的基準標記PFM、 MFM由氧化鉻所形成，其周圍用鉻圍住這樣來配置，進而在其外側的區(qū)域還配置有氧化鉻。此外作為將使用的材料并不限定于上述材料的組合，例如還可以用鋁構成第l材料,用鉻構成第2材料。然后，基準標記PFM、 MFM的上面(upper suface )就成為無高度差地形成的無高度差標記。
為形成這樣的無高度差標記，例如在基材33上通過蒸鍍(汽相淀積vapor deposition )等設置了氧化鉻膜以后，通過蝕刻處理(etchingprocess)等在氧化鉻膜的規(guī)定區(qū)域形成槽。然后，在上述槽的內部設置了鉻以后，通過CMP處理(化學、機械方式的研磨處理)等對上表面進行研磨處理，由此就能夠形成由氧化鉻及鉻組成的無高度差標記。此外，通過在基材33上形成槽并在該槽中埋入了鉻或者氧化鉻以后，進行研磨處理，也能夠形成無高度差標記。或者，通過在基材33上涂布由于光處理(或者熱處理)而變質的感光材等材料，并將光(或者熱)接觸與將形成的基準標記相應的區(qū)域以使該區(qū)域變質(變色等)，也能夠形成無高度差標記。或者，通過基材33的鉻膜的蒸著等形成標記，并用石英等光透過性材料涂敷于其上，由此也能夠使基準部件3上面無高度差化(平坦化)。
基準部件3的上面之中、包含基準標記PFM、 MFM的至少一部分區(qū)域為疏液性(疏水性)。在本實施方式中是基準部件3的上面全部區(qū)域為疏液性。另外，在本實施方式中，基準部件3的上面通過實施附與疏液性的疏液化處理而成為疏液性。作為疏液化處理，例如可列舉使用了具有疏液性的材料的涂敷處理。作為具有疏液性的材料例如可列舉氟類化合物及硅化合物、或者丙烯類樹脂及聚乙烯等合成樹脂。另
24外，用于表面處理的薄膜既可以是單層膜也可以是由多個層組成的膜。
此外，通過使用具有疏液性的材料作為形成基準標記MFM、 PFM的上述第l、第2材料31、 32，也能夠使基準部件3的上面具有疏液性。另外，通過在第l玻璃板部件上利用鉻等規(guī)定的材料形成基準標記，在其上重疊第2玻璃板部件，并用第l、第2玻璃板部件夾著由上述鉻等組成的基準標記，也能夠形成具有平坦的(無高度差的)上面的基準部件。在此情況下，只要對第2玻璃板部件實施疏液化處理即可，所以能夠順利地進行疏液化處理。
此外，雖然在這里，基準標記PFM、 MFM被形成為十字狀，但其形狀并不限于十字狀，還可使用對各檢測系統(tǒng)最佳的標記形狀。另外，雖然基準標記PFM、 MFM被強調而得以圖示，但實際上具有數(shù)fim程度的線寬。另外，在作為掩模對準系統(tǒng)6使用日本專利公開特開昭58-7823號公報所公開的系統(tǒng)的情況下，在基準部件3上形成光透過部作為基準標記MFM。在此情況下還希望在基準部件3的光透過部埋入石英等光透過性的材料、或者用光透過性的材料涂敷基準部件3的上面等等，使基準部件3的上面無高度差化。另外，雖然如上述那樣基準部件3的上面作為聚焦檢測系統(tǒng)4的基準面來使用，但也可以將聚焦檢測系統(tǒng)4的基準面與基準部件3分開設置在Z載片臺52上。另外，基準部件3和輔助板57還可以一體地進行設置。
其次，一邊參照圖6的流程圖一邊就使用上述的曝光裝置EX將掩模M的圖案對基片P曝光的過程的一例進行說明。
在Z載片臺52的基片架PSH上裝入基片P，并使基片P保持在該基片架PSH(參照圖1)。然后，在從液體供給機構10進行液體LQ的供給以前，在基片P上沒有液體LQ的狀態(tài)下首先進行計測處理?？刂蒲b置CONT為了使投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX沿圖4的波線箭頭C行進，一邊監(jiān)視激光干涉儀56的輸出一邊移動XY栽片臺53。在其移動途中，基片對準系統(tǒng)5不經由液體LQ地依次檢測附隨于拍攝區(qū)域S1 ~ S20形成在基片P上的多個對準標記1 (步驟SA1)。
這里，在基片對準系統(tǒng)5進行對準標記的檢測時XY載片臺53被停止，基片對準系統(tǒng)5進行對準標記1的檢測時的基片臺PST的位置通過激光干涉儀56進行計測。其結果由激光干涉儀56所規(guī)定的坐標系內的各對準標記l的位置信息得以計測。使用基片對準系統(tǒng)5及激光干涉儀 56檢測出的對準標記l的位置信息的檢測結果被輸出到控制裝置 CONT。此外，在本實施方式的基片對準系統(tǒng)5中采用使基片臺PST靜止并在標記上照射來自卣素燈的白色光等照明光，借助于攝像元件在規(guī)定的攝像視場內攝像所得到的標記的圖像，并通過圖像處理計測標 i己的^f立置的FIA ( Field Image Alignment)方式。
另外，基片對準系統(tǒng)5在由激光干涉儀56所規(guī)定的坐標系內具有檢測基準位置，對準標記l的位置信息作為與該檢測基準位置的偏差來進行檢測。
這里，在本實施方式中例如通過日本專利公開特開昭61 - 44429 號公才艮所公開那樣的、所謂EGA (Enhanced Global Alignment)方式來求出拍攝區(qū)域S1 S20的位置信息。為此，控制裝置CONT指定在基片P上所形成的多個拍攝區(qū)域S1 ~ S20之中的至少三個區(qū)域(EGA拍攝區(qū)域)，并使用基片對準系統(tǒng)5來檢測附隨于各拍攝區(qū)域的對準標記1。此外，基片對準系統(tǒng)5也可以檢測基片P上的全部對準標記1。
另外，在該XY載片臺53的移動中，由聚焦檢測系統(tǒng)4不經由液體 LQ地檢測出基片P的表面信息。聚焦檢測系統(tǒng)4檢測經由投影光學系 PL和液體LQ所形成的圖案像的成像面與基片P表面的偏差。利用聚焦檢測系統(tǒng)4的表面信息的檢測對基片P上的全部拍攝區(qū)域S1 ~ S20逐個進行，使檢測結果與基片P的掃描方向(X軸方向)的位置對應起來存儲到控制裝置CONT中。此外，利用聚焦檢測系統(tǒng)4的表面信息的檢測也可以只對一部分拍攝區(qū)域進行。
其次，控制裝置CONT基于對準標記l的位置信息的檢測結果通過運算處理(EGA處理)求出基片P上的多個拍攝區(qū)域S1 S20各自的位置信息(步驟SA2)。
在EGA方式中，在使用基片對準系統(tǒng)5檢測出步驟SA1中所指定的附隨于上述EGA拍攝區(qū)域的對準標記1的位置信息(坐標位置、"
26后，基于該檢測值與設計值通過最小二乘法等統(tǒng)計運算并決定與基片
P上的拍攝區(qū)域S1 S20的排列特性(位置信息)有關的誤差參數(shù)(偏移、比例、回轉、正交度)。然后，基于此被決定的參數(shù)的值對基片 P上的全部拍攝區(qū)域S1 S20校正其設計上的坐標值。據(jù)此，基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與基片臺PST所載置的基片P上的各拍攝區(qū)域的位置關系就得以決定。即、控制裝置CONT能夠從激光干涉儀56的輸出得知基片P上的各拍攝區(qū)域相對于基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置位于何處。
當基片P的對準標記1的檢測以及基片P的表面信息的檢測結束，控制裝置CONT移動XY載片臺53以使基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域定位于基準部件3上?；瑢氏到y(tǒng)5無液體地檢測基準部件3上的基準標記 PFM，以檢測由激光干涉儀56所規(guī)定的坐標系內的基準標記PFM的位置信息(步驟SA3)。
通過使用基片對準系統(tǒng)5檢測出基準標記PFM的位置信息，就檢
位置與基準標記PFM的位置關系。
在使用了基片對準系統(tǒng)5的對準標記1的位置信息的檢測和Z載片臺52上的基準標記PFM的位置信息的檢測雙方完成以后，控制裝置 CONT移動XY栽片臺53以使得能夠通過掩模對準系統(tǒng)6來檢測基準部件3上的基準標記MFM。由于掩模對準系統(tǒng)6經由投影光學系統(tǒng)PL來觀察基準標記MFM，所以投影光學系統(tǒng)PL的前端部與基準部件3相對置。這里，控制裝置CONT開始利用液體供給機構10及液體回收機構 20的液體LQ的供給及回收，用液體LQ充滿投影光學系統(tǒng)PL前端部的光學元件2前端面與基準部件3的上面之間以形成浸液區(qū)域。此外，雖然希望浸液區(qū)域AR2僅形成在基準部件3上，但既可以跨過基準部件3 和輔助板57而形成，也可以跨過基準部件3、輔助板57和基片P而形成。
其次，控制裝置CONT通過掩模對準系統(tǒng)6經由掩模M、投影光學系統(tǒng)PL以及液體LQ進行基準標記MFM的檢測(步驟SA4)。
由此，經由投影光學系統(tǒng)PL和液體LQ使用基準標記MFM檢測XY平面內的掩模M的圖案像的投影位置信息，由激光干涉儀56所規(guī)定的坐標系內的圖案像的投影位置與基準標記MFM的位置關系得以計測。此外，在本實施方式的掩模對準系統(tǒng)6中采用對標記照射光，對用 CCD相機等所攝像的標記的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理以檢測標記位置的VRA ( Visual Reticle Alligment)方式。
控制裝置CONT求解作為基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與圖案像的投影位置之間隔(位置關系)的基線量(步驟SA5)。
具體而言，從步驟SA3中所求出的基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與基準標記PFM的位置關系、步驟SA4中所求出的圖案像的投影位置與基準標記MFM的位置關系以及預先確定的基準標記PFM (基準部件3a)與基準標記MFM(基準部件3b)的位置關系，來決定由激光干涉儀56所規(guī)定的坐標系內的圖案像的投影位置與基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置的位置關系(基線量)。
當如以上那樣的計測處理結束，控制裝置CONT停止利用液體供給機構10的向基準部件3上的液體LQ的供給動作。另一方面，控制裝置CONT以規(guī)定期間繼續(xù)利用液體回收機構20的基準部件3上的液體 LQ的回收動作。然后，上述規(guī)定期間經過以后，控制裝置CONT停止利用液體回收機構20的回收動作。這樣一來，基準部件3上的液體LQ 就被回收。此外，優(yōu)選的構成是基準部件3與輔助板57—體地設置，基準部件3b和基片P經由輔助板57以大致相同的高度進行連續(xù)，在此情況下，就能夠在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)缺３至艘后wLQ的狀態(tài)下將液體LQ的浸液區(qū)域從基準部件3上移動到基片P上，而不用停止液體供給機構10的液體供給動作。
其次，控制裝置CONT在使投影光學系統(tǒng)PL與基片P對置的狀態(tài) 下，控制裝置CONT驅動液體供給機構10及液體回收機構20，開始針對基片P上的液體供給動作及基片P上的液體回收動作。據(jù)此，在投影光學系統(tǒng)PL與基片P之間形成浸液區(qū)域AR2。然后，在基片P上形成了浸液區(qū)域AR2以后，基片P的多個拍攝區(qū)域分別被依次投影圖案像以進行浸液曝光(步驟SA6 )。更具體而言，基于步驟SA2中所求出的各拍攝區(qū)域相對于基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置的位置信息以及步驟SA5中所求出的基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系(基線量)，一邊移動XY載片臺53使基片P上的各拍攝區(qū)域S1 ~ S20與圖案像對位，一邊進行各拍攝區(qū)域的浸液曝光處理。
在掃描曝光基片P上的各拍攝區(qū)域S1 ~ S20之際，使用在前述的計測處理中所求出的各信息進行曝光處理。即、基于步驟SA2中所求出的拍攝區(qū)域的排列(位置信息)，使各拍攝區(qū)域在圖案像的投影位置進行對位后依次曝光。此外，雖然也可以實行用基片對準系統(tǒng)5逐次檢測基片P上的各拍攝區(qū)域內的對準標記1并對該拍攝區(qū)域進行重合曝光的、所謂的逐片(die-by-die)方式，但在此情況下，在基片P的拍攝區(qū)域的曝光中在基片P上配置液體LQ，在利用基片對準系統(tǒng)5的對準標記1的檢測中基片P上不配置液體LQ并反復動作，所以優(yōu)選的構成是如本實施方式那樣預先求出拍攝區(qū)域的排列(位置信息)，并根據(jù)該求出的排列逐次移動基片P。
另外，在針對各拍攝區(qū)域S1 S20的掃描膝光中，基于液體LQ供給前所求出的基片P的表面信息，調整基片P表面與經由液體LQ所形成的像面的位置關系而不使用聚焦檢測系統(tǒng)4。此外，既可以在液體 LQ供給前不求出基片P的表面信息、而在掃描曝光中經由液體LQ檢測基片P表面與像面的位置關系來進行調整，也可以進行兩者。
當基片P上的各拍攝區(qū)域S1 S20的掃描曝光結束，控制裝置 CONT停止利用液體供給機構10的液體供給。另一方面，控制裝置 CONT在停止了利用液體供給機構10的液體供給以后，以規(guī)定時間繼續(xù)液體回收機構20的驅動。據(jù)此，基片P上的液體LQ就被回收。此外，在回收基片P上的液體LQ之際，也可以一邊驅動基片臺PST使基片P 與液體回收機構20的回收噴嘴23相對地進行移動一邊回收液體LQ。
在基片P的曝光完成以后，將別的基片P，保持在基片臺PST上進行曝光之際，能夠使基片P，的拍攝區(qū)域與掩模的圖案像的投影位置進行對位，而不用進行基片臺PST上的基準標記PFM、 MFM的位置信息的檢測。在此情況下，在使別的基片P，保持在Z載片臺52上的基片架 PSH以后，使用基片對準系統(tǒng)5來檢測附隨設置于拍攝區(qū)域的對準標記 l的位置信息。據(jù)此，與先前被曝光的基片P同樣利用EGA處理求得基片各拍攝區(qū)域相對于對準系統(tǒng)5的檢測基準位置的位置信息。據(jù)此，就能夠使投影光學系統(tǒng)PL與基片P，相對置，使基片P，上的各拍攝區(qū)域與圖案像對位，在基片P，的各拍攝區(qū)域曝光圖案像。
這樣，在順次曝光多個基片P (P，)之際，就不需要每當別的基片P，被保持在Z載片臺52 (基片架PSH)上就進行用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM的檢測動作，通過檢測Z載片臺52所保持的(裝栽的)基片P，上的對準標記1的位置信息，基于先前所求出的基線量移動基片P，，就能夠效率良好地高精度地將基片P，與圖案像進行對位。而且，用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM的檢測動作在每個預先設定的基片處理枚數(shù)或每當更換掩模時等、每個規(guī)定期間進行即可。
如以上所說明那樣，在用基片對準系統(tǒng)5檢測Z載片臺5 2上的基準標記PFM之際，通過不經由液體LQ地進行檢測就能夠良好地檢測基準標記PFM而不受液體LQ的溫度變化等影響。另外，不需要以適合浸液的方式構成基片對準系統(tǒng)5，能夠原封不動利用以往的檢測系統(tǒng)。然后，在使用掩模對準系統(tǒng)6檢測Z栽片臺52上的基準標記MFM之際，與浸液曝光時同樣，通過在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)瘸錆M液體LQ并經由投影光學系統(tǒng)PL和液體LQ進行檢測，就能夠基于該檢測結果精確地檢測圖案像的投影位置。而且，能夠基于這些基片對準系統(tǒng)5及掩模對準系統(tǒng)6的檢測動作中的基片臺PST各自的位置信息,，精確地求出作為基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系 (距離)的基線量，基于此基線量，在進行針對基片P的重合曝光之際也能夠精確地對位基片P (拍攝區(qū)域S1 S20)與掩模M的圖案像。
在本實施方式中，在基準標記MFM (基準部件3)上配置了液體 LQ的狀態(tài)下由掩模對準系統(tǒng)6進行標記檢測，但在該檢測動作中在Z 栽片臺52的基片架PSH上配置有基片P。據(jù)此，即便假設液體LQ從基準部件3上流出，也能夠防止液體LQ浸入到基片架PSH內部和基片臺PST內部。另外，即便在浸液區(qū)域AR2超出輔助板57的內側邊緣的情況下，也能夠防止液體LQ浸入到基片架PSH內部和基片臺PST內部。從而，就能夠防止起因于浸入的液體LQ的基片臺PST內部的例如電氣設備的故障及漏電、或者基片臺PST內部的各部件的生銹等麻煩的發(fā) 生。
另外，如上述那樣，在本實施方式中在檢測基準部件3上的基準標記PFM、 MFM之際，在基準部件3上配置液體LQ的濕潤狀態(tài)(wet state)和不配置液體LQ的干燥狀態(tài)(dry state )進行切換，但如參照圖5所說明那樣，由于使形成在基準部件3上的基準標記PFM、 MFM 沒有高度差，所以即便在例如從干燥狀態(tài)切換到濕潤狀態(tài)之際，在基準部件3上的液體LQ中的標記部分也難以生成氣泡。另外，在為了從濕潤狀態(tài)切換到千燥狀態(tài)而從基準部件3上回收液體LQ之際，也能夠良好地回收液體LQ并不會使液體LQ殘留于標記部分。特別是在本實施方式中由于基準部件3的上面為疏液性，所以就能夠更加良好地回收液體LQ。從而，例如掩模對準系統(tǒng)6就能夠精確地進行基準標記MFM 的檢測而不會受氣泡等的影響?；瑢氏到y(tǒng)5就能夠精確地進行基準標記PFM的檢測而不會受殘留的液體LQ的影響。
可是，在本實施方式中，在用基片對準系統(tǒng)5檢測基準標記PFM 之際，在基準部件3上不配置液體LQ，而在用掩模對準系統(tǒng)6檢測基準標記MFM之際則在基準部件3上配置液體LQ。而且，是分別(非同時地)檢測掩模側基準標記MFM和基片側基準標記PFM的構成，但在基準部件3上基準標記PFM與基準標記MFM充分隔離，基準標記PFM 部分不暴露于液體LQ的情況下，也可以不將基準標記PFM設為無高度差標記。另外，也可以將掩模側基準標記MFM與基片側基準標記 PFM形成于各自不同的基準部件。在此情況下，通過如本實施方式那樣非同時地檢測掩模側基準標記MFM和基片側基準標記PFM,就不需要在形成了基準標記PFM的基準部件上形成浸液區(qū)域。從而，不僅不需要進行基準標記PFM的無高度差化等浸液對應，還能夠防止水印 (watermark)等發(fā)生。在本實施方式中，構成如下首先通過不經由液體LQ地用基片對準系統(tǒng)5檢測基片P上的對準標記1而求得基片P上的多個拍攝區(qū)域 S1 S20的位置信息(步驟SA1、 SA2)，接著不經由液體LQ地檢測基片臺PST上的基準標記PFM (步驟SA3)，接著通過在投影光學系統(tǒng) PL的像面?zhèn)瘸錆M液體LQ經由投影光學系統(tǒng)PL和液體LQ用掩模對準系統(tǒng)6檢測基準標記MFM而求得圖案像的投影位置(步驟SA4)，在精確地求出作為基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系(距離)的基線量以后(步驟SA5)，對基片P進行浸液曝光(步驟SA6)。即、在上述步驟SA1 步驟SA3中，在投影光學系統(tǒng) PL的像面?zhèn)炔怀錆M液體LQ，而在步驟SA4 步驟SA6中在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)瘸錆M液體LQ的構成。通過這樣進行處理，就能夠減少在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)炔怀錆M液體LQ的干燥狀態(tài)和在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)瘸錆M液體LQ的濕潤狀態(tài)的切換次數(shù)，因此能夠提高生產能力(throughput)。例如在從濕潤狀態(tài)切換到干燥狀態(tài)的情況下，就需要在切換后除去例如殘存于基準部件3的上面等的液體LQ的作業(yè)，但若切換次數(shù)增加則該液體除去作業(yè)的次數(shù)也就變多而使處理效率低下。但是，通過減低切換次數(shù)就能夠提高生產能力。
通過在用基片對準系統(tǒng)5進行了基準標記PFM的檢測以后(步驟 SA3)，進行基片P上的對準標記1的檢測(步驟SA1、 SA2)，接著在
MFM的檢測以后(步驟SA4、 SA5)，對基片P進行浸液曝光處理(步驟SA6),也能夠與前述的本實施方式同樣地減少干燥狀態(tài)和濕潤狀態(tài)的切換次數(shù)。另一方面，由于如本實施方式那樣，連續(xù)進行利用基片對準系統(tǒng)5的基準標記PFM的檢測動作和利用掩模對準系統(tǒng)6的經由投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ的基準標記MFM的檢測動作，所以就能夠回避利用掩模對準系統(tǒng)6的基準標記MFM的檢測動作時的檢測狀態(tài)
變動較大而無法精確地計測作為基片對準系統(tǒng)5的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系的基線量之類的麻煩。例如，就有由干一，因于進行載片臺驅動的線性馬達的停止時和驅動時的發(fā)熱量的差異等
的曝光裝置環(huán)境的熱變動，而發(fā)生投影光學系統(tǒng)PL與對準系統(tǒng)5的位置關系的物理變動、對準系統(tǒng)5的光學特性的變動以及進行基片臺PST 的位置計測的激光干涉儀56的計測光路上的環(huán)境(溫度)變動等的可能性。在此情況下，若利用基片對準系統(tǒng)5的基準標記PFM的檢測動作時與利用掩模對準系統(tǒng)6的基準標記MFM的檢測動作時的時間間隔較大，就有由于上述熱變動而發(fā)生無法精確地計測基線量的麻煩的可能性。但是，通過如本實施方式那樣連續(xù)進行利用基片對準系統(tǒng)5的基準標記PFM的檢測動作和利用掩模對準系統(tǒng)6的基準標記MFM的檢測動作就能夠回避上述麻煩。
此外，在圖6的流程圖所示的對準順序中，在不經由液體地檢測基片P上的對準標記1 (步驟SA1),進行了EGA處理(步驟SA2)以后，不經由液體地進行基準標記PFM的檢測(步驟SA3),進而在其后經由投影光學系統(tǒng)PL和液體執(zhí)行基準標記MFM的檢測(步驟SA4 ), 但也可以改換步驟SA2和步驟SA3。在此情況下，雖然基準標記PFM 與基準標記MFM的檢測間隔比圖6的順序將多少變長，但由于與圖6 的順序同樣可以進行較少次數(shù)的液體的供給、回收動作，所以在生產能力這一點上有利。另外雖然在上述的實施方式中，分開設置基準標記PFM和基準標記MFM,但也可以用基片對準系統(tǒng)5和掩模對準系統(tǒng) 6來檢測一個基準標記。進而，也可以在執(zhí)行基準標記PFM的無液體的檢測和基準標記MFM的經由液體的檢測求出了基線量以后，檢測基片P上的對準標記1。
圖7及8是表示本發(fā)明的別的實施方式的示意圖。圖7表示在基片P 上配置有投影光學系統(tǒng)PL的狀態(tài)，圖8表示在基準部件3上配置有投影光學系統(tǒng)PL的狀態(tài)。在圖7及8中，在Z載片臺52上形成有用于在基片架PSH上配置基片P的凹部60，并且形成有用于配置基準部件3的凹部 61。然后，使被配置于凹部60的基片P的上面、被配置于凹部61的基準部件3的上面和Z載片臺52的上面大致成為一面這樣來進行設置。通過這樣處理，經由液體LQ來檢測基準部件3上的基準標記MFM,故即便在從圖7所示的狀態(tài)成為圖8所示的狀態(tài)的情況下，也能夠在投影光
行移動。當然，在從圖8所示的狀態(tài)成為圖7所示的狀態(tài)的情況下也能夠在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)缺３至艘后wLQ的狀態(tài)下將基片臺PST 沿XY方向進行移動。另夕卜，在經由液體LQ來檢測基準部件3上的基準標記MFM的情況下，被認為根據(jù)基準部件3上所形成的液體LQ的浸液區(qū)域的大小，在基準標記MFM的檢測動作中將發(fā)生基準部件3上的浸液區(qū)域的一部分(端部)被配置在配置著基片架PSH的凹部60中的狀況，但通過在凹部60的基片架PSH上配置好基片P，就能夠防止液體 LQ向凹部60內部浸入。另外，通過配置基片P就能夠使凹部60平坦，并能夠防止起因于凹部(臺階部)的浸液區(qū)域的干擾。此外，除了將形成了基準標記的基準部件3埋設于Z載片臺52的凹部61的構成以外，還可以不設置凹部61而在Z載片臺52的上面直接形成基準標記。
此夕卜，在上述實施方式，采用在檢測了基片P上的對準標記1以后，進行利用掩模對準系統(tǒng)6的基準標記MFM的檢測的順序，因此在利用掩模對準系統(tǒng)6的經由液體LQ的基準標記MFM的檢測動作中，用于制造器件的基片P就配置于基片架PSH。但是，還有單獨計測基線量的情況，和采用在基線量的計測后將基片P裝在基片架PSH上的順序等的可能性。在此情況下，當然還可以將虛設基片DP配置在基片架PSH上。這里，虛設基片DP具有與器件制造用的基片P大致相同的形狀及大小。另外虛設基片DP還可以用與基片P相同的材料、例如硅來形成，但是只要沒有因與液體LQ的接觸而造成的污染物的洗提(溶出)等就能夠將各種材料用于虛設基片DP。在此情況下，在將虛設基片DP配置在基片架PSH上的狀態(tài)下，由掩模對準系統(tǒng)6進行經由投影光學系統(tǒng)PL 及液體LQ的基準標記MFM的檢測。接著，由基片對準系統(tǒng)5沒有液體 LQ地進行基準標記PFM的檢測，以計測基線量。在該基片對準系統(tǒng)5 的檢測動作之前或之后，虛設基片DP從基片架PSH卸下，并且器件制造用的基片P被裝在基片架PSH上。然后，在基片P上的對準標記1由基片對準系統(tǒng)5檢測出以后，基于基片P上的對準標記1的位置信息和
34基線量，進行基片P上的拍攝區(qū)域與圖案像的對位，以進行浸液曝光。
圖9是示意性地表示具備保管上述虛設基片DP的虛設基片用庫 70A的、曝光裝置EX的一例的平面圖。在圖9中曝光裝置EX被設置于腔室裝置CH的內部。腔室裝置CH的內部通過空調系統(tǒng)被維持于規(guī)定的環(huán)境(溫度、濕度)?；_PST在腔室裝置CH的內部在規(guī)定的可動范圍SR可以移動地設置。在曝光裝置EX上連接有搬運基片P的搬送裝置80。在搬送裝置80上經由接口部IF連接有具有對基片P涂布感光材料的功能和將曝光處理完畢的基片P進行顯影的功能的涂布顯影器 C / D ( coater/developer)。搬送裝置80具備保持基片P并進行搬運的第1臂部81及第2臂部82。第l、第2臂部81、 82分別一邊由導向部81A、 82A進行引導一邊進行移動。第l、第2臂部81、 82及導向部81A、 82A 設置在第2腔室裝置CH2的內部。用涂布顯影器C / D涂布了感光材料的曝光處理前的基片P通過第1臂部81及第2臂部82被搬送到曝光裝置 EX的腔室裝置CH內部?；_PST在曝光處理前的基片P通過第2臂部82裝入時被移動到基片更換位置RP 。在基片更換位置RP裝入了基片P的基片臺PST移動到處于投影光學系統(tǒng)PL之下方的曝光處理位置 EP。另外，保持已結束曝光處理的基片P的基片臺PST移動到基片更換位置RP。曝光處理完畢的基片P在基片更換位置RP通過第2臂部82 (或者其他臂部)被卸下，并通過第1臂部81 (或者其他臂部)經由接口部IF被搬運到涂布顯影器C / D。
然后，在將虛設基片DP配置于基片架PSH時，控制裝置CONT例如使用第2臂部82自設置于腔室裝置CH的內部的作為虛設基片DP的待機地點的虛設基片用庫70A取出虛設基片DP ，在基片更換位置RP裝在基片臺PST的基片架PSH上。然后，在基片架PSH上保持了虛設基片DP的狀態(tài)下，控制裝置CONT進行如上述那樣的例如利用掩模對準系統(tǒng)6的經由投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ的基準標記MFM的檢測。
另外，在經由上述液體LQ的檢測處理結束了以后，將虛設基片 DP自基片臺PST卸下時，首先，控制裝置CONT使用液體回收機構20 等進行附著、殘留在虛設基片DP上的液體LQ的除去作業(yè)。然后，控制裝置CONT將保持實施了液體除去處理的虛設基片DP的基片臺PST 移動到基片更換位置RP。然后，控制裝置CONT使用第2臂部82 (或者其他臂部)自基片臺PST卸下虛設基片DP，并收納于作為虛設基片 DP的待機地點的虛設基片用庫70A。
此外，雖然在本實施方式中，虛設基片用庫70A被設置于收容曝光裝置EX的腔室裝置CH的內部，但也可以如圖9中、附圖標記70B所示那樣、將虛設基片用庫設置于例如收容搬送裝置80的第2腔室裝置 CH2的內部。或者，還可以將虛設基片用庫配置在涂布顯影器C/D的內部。
此外，虛設基片DP最好是具有疏液性。在本實施方式中，虛設
基片DP經過疏液化處理而具有疏液性。作為疏液化處理，例如可列舉
使用了具有疏液性的材料的涂敷處理。作為具有疏液性的材料例如可列舉氟類化合物及硅化合物、或者丙烯類樹脂及聚乙烯等合成樹脂。
另外，用于表面處理的薄膜既可以是單層膜也可以是由多個層組成的膜。
另外，虛設基片DP的疏液性時效性地進行劣化。因此，還可以依照該疏液性的劣化來更換虛設基片DP。另外，也可以用疏液性的材料(例如、氟類的材料或丙烯酸)來形成虛設基片DP。
圖10是表示其他實施方式的示意圖。如圖10所示在Z載片臺52(基片臺PST)上形成凹部60，并在該凹部60的內部配置具有與凹部60相應的形狀的基片架PSH，還可以在Z載片臺52內部設置將基片架PSH 進行升降的升降裝置63。然后，在利用掩模對準系統(tǒng)6的經由液體LQ 的基準標記MFM的檢測動作時，如圖IO (a)所示那樣升降裝置63將基片架PSH上升，使Z載片臺52的上面與基片架PSH的上面成為一面。這樣一來還能夠防止為了經由液體LQ計測基準標記MFM而形成在基準部件3上的浸液區(qū)域的液體LQ浸入到載片臺52 (基片臺PST)內部等麻煩的發(fā)生。而且，在為了進行浸液曝光而使器件制造用的基片P 保持于基片架PSH之際，通過如圖10(b)所示那樣升降裝置63將基片架PSH下降，設置用于配置基片P的凹部60。此外，在栽置基片P之巧液體LQ附著在基片架PSH上的情況下，將已附著的液體LQ除去或者回收后對基片P進行載置為好。
此外，雖然在上述的實施方式中，在經由投影光學系統(tǒng)PL和液體LQ檢測基片臺PST上的基準標記MFM時，將基片P、虛設基片DP 保持于基片架PSH，以防止液體LQ浸入到Z載片臺52內部，但并不限于基準標記MFM的檢測，希望在Z栽片臺52 (基片臺PST)上的各種計測傳感器的使用時等、在Z載片臺52 (基片臺PST)上面的周邊部形成浸液區(qū)域AR2時，將基片P或虛設基片DP保持在基片架PSH上或者使用如圖10那樣的構成以防止液體LQ向Z栽片臺52 (基片臺PST)內部浸入。
可是，如上述那樣，用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM的檢測動作，在每個預先設定的基片處理枚數(shù)或每當更換掩模M時等、每個規(guī)定期間進行即可。而且，在上述的實施方式中，通過在將基片 P裝在基片架PSH上前單獨計測基線量時等，在基片架PSH上保持好虛設基片DP，就能夠防止液體LQ浸入到基片架PSH內部及基片臺PST 內部。另一方面，在計測基線量時，通過在將曝光處理完畢的基片P 保持于基片架PSH而不是將虛設基片DP保持于基片架PSH的狀態(tài)下，進行用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM的檢測動作，也能夠防止液體LQ浸入到基片架PSH內部及基片臺PST內部。而且，在結束了基線量的計測以后，卸下該曝光處理完畢的基片P即可。即、在結束了基片P的曝光以后，在將該曝光處理完畢的基片P保持在基片臺PST 上的狀態(tài)下進行利用基片對準系統(tǒng)5的基片臺PST上的基準標記PFM 的位置信息的檢測和利用掩模對準系統(tǒng)6的基片臺PST上的基準標記 MFM的位置信息的檢測，在基于該基準標記PFM、 MFM的位置信息的檢測結果求出了基線量以后，將該曝光處理完畢的基片P自基片臺 PST搬出，由此就能夠防止液體LQ浸入到基片架PSH內部及基片臺 PST內部。
此外，還考慮在將曝光處理前的基片P保持于基片架PSH的狀態(tài)，進行用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM的檢測動作的構成 '。是，在經由液體LQ檢測基準標記MFM時等，液體LQ附著于曝光處理前的基片P上的對準標記1的可能性變高。由于檢測基片P上的對準標記1的基片對準系統(tǒng)5構成為不經由液體LQ地(干燥狀態(tài))進行檢測，所以在用基片對準系統(tǒng)5檢測曝光處理前的基片P上的對準標記1時，若在對準標記1上附著有液體LQ則將招致檢測精度的劣化。從而，最好是在檢測用于求解基線量的基準標記PFM、 MFM時使基片架PSH 所保持的基片P為曝光處理后的基片P。
此外，即便在Z栽片臺52 (基片臺PST)上未配置基準部件和各種計測傳感器等計測部件的情況下，也希望在Z載片臺52(基片臺PST) 上形成浸液區(qū)域AR2時，將基片P或虛設基片DP保持在基片架PSH上或者使用如圖10那樣的機構以防止液體LQ向Z載片臺52(基片臺PST) 內部浸入。
進一步說，不論Z栽片臺52 (基片臺PST)上有無基準部件和各種計測傳感器等計測部件，都希望在Z栽片臺52(基片臺PST)的凹部 60未用基片P或虛設基片DP等覆蓋時，禁止在Z載片臺52(基片臺PST ) 上形成浸液區(qū)i或AR2。
例如，在Z載片臺52 (基片臺PST)的凹部60未用基片P或虛設基片DP等覆蓋的情況下，控制裝置CONT能夠禁止利用液體供給機構10 的液體供給或者限制Z載片臺52 (基片臺PST)在XY平面內的移動范圍，以使投影光學系統(tǒng)PL的光學元件2與Z栽片臺52 (基片臺PST)不對置。
此外，雖然由于控制裝置CONT總括控制著曝光裝置EX整體的動作，所以能夠判斷基片P或虛設基片DP等是否覆蓋著Z載片臺52 (基片臺PST)的凹部60,但還能夠如后述那樣使用檢測基片P或虛設基片 DP等是否覆蓋著的檢測器。
另外，在用基片對準系統(tǒng)5檢測基片P上的對準標記1時，希望如上述那樣處于液體LQ未配置(未附著)在基片P上的對準標記1上的狀態(tài)。在基片臺PST上所裝入的曝光處理前的基片P通過供給噴嘴13下方或回收噴嘴23下方、或者投影光學系統(tǒng)PL的光學元件2下方時，供給噴嘴13及回收噴嘴23或者光學元件2上所殘留、附著的液體LQ有可能在基片P上滴下或者飛散。而且，若該滴下的液體LQ被配置(附著) 于基片P上的對準標記1上，則基片對準系統(tǒng)5無法進行對準標記1的計測并發(fā)生計測錯誤，即便能夠計測也會使對準標記1的像及波形信號失真而誤計測，而產生對準計測精度劣化等麻煩。
或者，還考慮一邊在基片臺PST上之中與該基片臺PST所保持的基片P不同的位置(例如輔助板57上或Z載片臺52的上面上)形成浸液區(qū)域AR2，一邊由基片對準系統(tǒng)5不經由液體LQ地計測基片P上的對準標記1的構成。或者，還考慮一邊在基片P上的一部分(局部地)形成浸液區(qū)域AR2 —邊在該浸液區(qū)域AR2的外側由基片對準系統(tǒng)5不經由液體LQ地檢測對準標記1的構成。在此情況下，若液體LQ從浸液區(qū)域 AR2飛散、或者液體LQ的回收未充分進行，也將發(fā)生在基片P上的對準標記1上配置了液體LQ的狀態(tài)下該對準標記1被基片對準系統(tǒng)5進行計測的麻煩。
因而，控制裝置CONT決定基片臺PST的移動軌跡以使配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域以前的基片P上的對準標記1不通過供給噴嘴 13及回收噴嘴23或者投影光學系統(tǒng)PL的光學元件2下方。然后控制裝置CONT—邊基于所決定的移動軌跡移動基片臺PST—邊使用基片對準系統(tǒng)5對基片P上的多個對準標記l分別順次進行計測。
統(tǒng)5順次進行計測時的動作的圖。在圖ll中，在投影光學系統(tǒng)PL的光學元件2的附近配置有供給噴嘴13及回收噴嘴23,在這些光學元件2、供給噴嘴13以及回收噴嘴23的+乂側配置有基片對準系統(tǒng)5。當在這樣的位置關系下使用基片對準系統(tǒng)5對基片P上的多個對準標記l分別順次進行計測時，控制裝量CONT首先如圖ll (a)所示那樣將附隨于被設置在基片P上的最靠-X側的拍攝區(qū)域的對準標記l配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域，并用基片對準系統(tǒng)5來計測該對準標記1。例如控制裝置CONT將附隨于基片P上的拍攝區(qū)域S10或S11 (參照圖4)等的對準標記1配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域。在以下的說明中，將首先被計測的上述對準標記l稱為"第l對準標記"。
這里，控制裝置CONT在基片更換位置RP (參照圖9)將曝光處理前的基片P裝到基片臺PST上以后，將基片P上的第1對準標記1配置于基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域時，移動基片臺PST以使基片P上的多個對準標記1之中、至少作為基片對準系統(tǒng)5的計測對象的對準標記1不通過供給噴嘴13及回收噴嘴23、或者光學元件2下方。據(jù)此，第l對準標記1不通過供給噴嘴13等下方地被配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域。從而，就能夠防止在第1對準標記1上配置了從供給噴嘴13等滴下的液體LQ的狀態(tài)下該第1對準標記1被基片對準系統(tǒng)5進行計測的麻煩。
在第l對準標記l的檢測結束以后，控制裝置CONT將基片臺PST 向-X側移動，將比第1對準標記1還靠+ X側設置的第2對準標記1(例如附隨于拍攝區(qū)域S12或S9等的對準標記1)配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域。這里，由于控制裝置CONT決定基片臺PST的移動軌跡以使作為計測對象的對準標記1不通過供給噴嘴13等下方到達基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域，所以在基片P被裝入基片臺PST以后，直到該基片P 上的第2對準標記1被配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域期間，第2對準標記1不通過供給噴嘴13等下方。從而，就能夠防止在第2對準標記1 上配置從供給噴嘴13等滴下的液體LQ的麻煩。此外，已經被基片對準系統(tǒng)5計測的第1對準標記1也可以通過供給噴嘴13等下方。
以下同樣如此，如圖ll(b)所示，控制裝置CONT將比第2對準標記l還靠+乂側設置的第3、第4對準標記1順次配置在基片對準系統(tǒng)5 的檢測區(qū)域進行計測。以上的動作通過控制裝置CONT—邊用激光干涉儀56監(jiān)視基片臺PST的位置一邊基于曝光方法控制基片臺驅動裝置 PSTD來進行。
此外，雖然在這里是控制裝置CONT將基片臺PST移動到-X側，在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域上從基片P上的-X側的對準標記l到+X 側的對準標記l順次進行配置，但在基片對準系統(tǒng)5設置在投影光學系統(tǒng)PL的-X側的情況下，基片臺PST被移動到十X側。另外，檢測對準標記1的順序并不限于沿X軸方向的順序。另外，如上述那樣，不需要
40將設置在基片P上的多個對準標記l全部用基片對準系統(tǒng)5來進行檢測。從而，不是基片對準系統(tǒng)5的計測對象的對準標記1也可以不通過供給噴嘴13等下方?？偠灾?，只要作為配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域以前的計測對象的對準標記1不通過供給噴嘴13等下方即可。
如以上所說明那樣，由于控制裝置CONT依照基片對準系統(tǒng)5與供給噴嘴13 (以及回收噴嘴23、光學元件2)的位置關系，來決定用于在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域上配置對準標記1的基片臺PST的移動軌跡，所以就能夠防止在用基片對準系統(tǒng)5所計測的對準標記1上起因于通過供給噴嘴13等下方而附著液體LQ的麻煩。從而，由于基片對準系統(tǒng)5計測液體LQ已被附著的狀態(tài)的對準標記1的麻煩得以防止，所以就能夠防止計測錯誤及誤計測。從而，就能夠使膝光裝置EX的運轉率改
善，并高度維持曝光精度。
此外，在參照圖ll所說明的實施方式時，也可以在投影光學系統(tǒng) PL的像面?zhèn)缺３至艘后wLQ的狀態(tài)下進行利用基片對準系統(tǒng)5的對準標記1的檢測。在此情況下，雖然在基片臺PST (Z載片臺52)上面、或者跨越基片臺PST上面和基片P表面、或者在基片P表面形成浸液區(qū) 域AR2，但如由圖ll也可明白那樣，由于控制裝置CONT決定基片臺 PST的移動軌跡以在基片P的對準標記1接觸到浸液區(qū)域AR2的液體 LQ(參照圖1)以前用基片對準系統(tǒng)5進行檢測，所以能夠防止基片對準系統(tǒng)5計測液體LQ已被附著的狀態(tài)的對準標記l的麻煩。
此外，雖然在這里是配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域以前的基片P上的對準標記1不通過供給噴嘴13等下方，但也可以決定基片臺 PST的移動軌跡以使被配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域以前的基準標記PFM不通過供給噴嘴13等下方。這樣，并不限于對準標記l及基準標記PFM，通過決定基片臺PST的移動軌跡以使在干燥狀態(tài)下所計測的基片臺PST上的標記(計測對象)不通過有可能使液體LQ滴下的部件下方，就能夠提高不經由液體LQ的標記計測精度。
此外，雖然在上述的實施方式中，就將基片臺PST從基片更換位置RP移動到投影光學系統(tǒng)PL附近(曝光處理位置EP)時，或進行，片P上的多個對準標記1時的基片臺PST的移動軌跡進行了說明，但最好是在計測了基準部件3上的基準標記PFM、 MFM以后，在計測基片 P上的對準標記1時等基片P上的對準標記1也不通過供給噴嘴13等下方，這樣來決定基片臺PST的移動軌跡。例如，在圖12中，在使用掩模對準系統(tǒng)6經由液體LQ來計測基準部件3上的基準標記MFM時，控制裝置CONT在基準部件3上已形成浸液區(qū)域AR2的狀態(tài)下計測基準標記MFM。然后，在基準標記MFM的經由液體LQ的計測結束以后，控制裝置CONT使用液體回收機構20等來回收基準部件3上的液體 LQ。之后，控制裝置CONT在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域配置基片P 上的對準標記l時，一邊監(jiān)視激光干涉儀56的輸出一邊移動XY載片臺 53以使供給噴嘴13等沿圖12的虛線箭頭K行進。然后，控制裝置CONT 在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū)域配置第1對準標記1(例如附隨于拍攝區(qū)域 S10的對準標記l)。在此情況下，由于用基片對準系統(tǒng)5所計測以前的對準標記1不通過供給噴嘴13等下方，所以從供給噴嘴13等滴下的液體 LQ不會附著。
此外，在對準標記l上附著液體而成為檢測錯誤的情況下，與在對準標記l上附著異物而發(fā)生檢測錯誤的情況同樣，既可以中止該對準標記的檢測，取而代之檢測其附近的對準標記，也可以將該基片P本身作為不合格基片來處理。
另夕卜，還可以將用基片對準系統(tǒng)5在干燥狀態(tài)下檢測基片P上的對準標記時所得到的標記像和信號波形預先存儲起來，在實際用基片對準系統(tǒng)5檢測對準標記l時所得到的標記像和/或信號波形，與存儲著的數(shù)據(jù)大不相同的情況下，判斷為在基片對準系統(tǒng)5末端的光學元件和對準標記的至少一方附著有液體，并輸出檢測錯誤以催促操作者等擦掉所附著的液體等。
同樣，還可以將用基片對準系統(tǒng)5在干燥狀態(tài)下計測基準標記 PFM時所得到的標記像和信號波形存儲起來，在基線量的計測等時實際用基片對準系統(tǒng)5基準標記PFM的所取得的標記像和/或信號波形與存儲著的數(shù)據(jù)大不相同的情況下，判斷為在基片對準系統(tǒng)5末端的*冉
42元件和基準標記PFM的至少一方附著有液體，并輸出檢測錯誤以催促操作者等擦掉所附著的液體等。
此外，所存儲的標記像和信號波形既可以在曝光裝置EX內使用基片對準系統(tǒng)5進行取得，也可以在曝光裝置EX之外進行取得。
另外，在圖12所示的基片臺PST上設置有例如日本專利公開特開昭57- 117238號公報所公開的照度不勻傳感器400和例如日本專利公開特開2002 - 14005號公報所公開的空間像計測傳感器500。而且，考慮在這些計測用傳感器400、 500上形成了浸液區(qū)域AR2的狀態(tài)下經由液體LQ進行計測處理。在此情況下也是控制裝置CONT在結束了利用傳感器400、 500的計測處理以后，使用液體回收機構20等進行液體回收。而且，在將基片P上的對準標記1配置在基片對準系統(tǒng)5的檢測區(qū) 域時，控制裝置CONT決定基片臺PST的移動軌跡以使作為基片對準系統(tǒng)5的計測對象的基片P上的對準標記1不通過供給噴嘴13等下方。
圖13是表示本發(fā)明其他實施方式的示意圖。在圖13 (a)中曝光裝置EX具備用于在基片架PSH上吸附保持基片P的吸附保持機構90。吸附保持機構90具備分別設置在基片架PSH的上面的多個位置的吸附孔91和經由流路92分別連接到這些多個吸附孔91的真空系統(tǒng)93?？刂?裝置CONT通過驅動真空系統(tǒng)93經由吸附孔91對基片架PSH的上面所載置的基片P的背面進行真空吸附保持。
與吸附保持機構90的流路92或者真空系統(tǒng)93的壓力有關的信息被壓力檢測器94進行監(jiān)視。壓力檢測器94能夠基于與所檢測的壓力有關的信息來檢測在基片架PSH上是否保持著基片P (或者虛設基片 DP)。即、壓力檢測器94在利用吸附保持機構90的吸附動作被執(zhí)行，壓力不低下的情況下，判斷為在基片架PSH上未保持基片P，在壓力降低了的情況下則判斷為在基片架PSH上保持著基片P。另夕卜，壓力檢測器94的檢測結果及判斷結果被輸出到控制裝置CONT 。
在液體供給機構10的供給管12的途中設置有使供給管12的流路開閉的閥門14。閥門14的動作被控制裝置CONT所控制。
如圖13(a)所示那樣，當基片P被保持在基片架PSH上時，如上述那樣壓力檢測器94能夠基于與壓力有關的信息檢測出在基片架PSH 上保持著基片P。然后，在壓力檢測器94檢測出基片P時，控制裝置 CONT基于壓力檢測器94的檢測結果(判斷結果)對液體供給機構IO 發(fā)出可以供給液體的指令。
另一方面，如圖13(b)所示，當基片P未被保持在基片架PSH上時，壓力檢測器94能夠基于與壓力有關的信息檢測出在基片架PSH上未保持基片P。然后，在壓力檢測器94未檢測出基片P時，控制裝置 CONT基于壓力檢測器94的檢測結果(判斷結果)對液體供給機構IO 發(fā)出不可供給液體的指令。接受到控制裝置CONT的指令的液體供給機構10例如通過閥門14關閉供給管12的流路。這樣控制裝置CONT停止利用液體供給機構10的液體供給。
如上述那樣，在基片P或者虛設基片DP未保持于基片架PSH的狀態(tài)下，若形成浸液區(qū)域AR2或者利用液體供給機構10的液體供給被執(zhí) 行，就有在基片架PSH內部和基片臺PST內部浸入液體LQ的可能性，例如若液體LQ浸入基片臺PST內部則會使之生銹或者在配置于內部的電氣設備和滑動部發(fā)生故障，修復將需要許多時間?；蛘?，若在基片架PSH的保持面存留液體LQ，將會發(fā)生液體LQ經由吸附孔91流入真空系統(tǒng)93的麻煩。另外，若液體LQ附著于基片架PSH的保持面，還會發(fā)生在基片P被載置時該液體LQ作為潤滑膜發(fā)揮功能，將基片P在相對于所希望的位置偏離了的狀態(tài)下進行保持的麻煩。因而，如本實施方式那樣，通過依照基片P或者虛設基片DP是否保持于基片架PSH 來控制液體供給機構10的動作，就能夠防止液體LQ附著在基片架PSH 的保持面，或者液體浸入到基片臺PST的內部。而且，在基片P或者虛設基片DP未保持于基片架PSH時，通過控制裝置CONT停止利用液體供給機構10的液體供給，就能夠防止液體浸入基片臺PST的內部等。
此外，雖然在本實施方式中，基于壓力檢測器94的檢測結果來判斷基片P或者虛設基片DP是否保持在基片架PSH上，但也可以在基片臺PST和/或基片架PSH上設置例如接觸式的基片有無傳感器，并基于其檢測結果來控制液體供給機構10的動作。或者，還可以使用前述的聚焦檢測系統(tǒng)4來判斷基片P或者虛設基片DP是否保持在基片架PSH 上，并基于該結果來控制液體供給機構10的動作。另外，還可以在基片P (或者虛設基片DP)未保持于基片架PSH時，禁止Z載片臺52 (基片臺PST)向供給噴嘴13及回收噴嘴23或者光學元件2的下方移動以使得浸液區(qū)域AR2不形成在Z載片臺52 (基片臺PST)上。
另外，控制裝置CONT還可以依照壓力檢測器94的檢測結果來變更基片臺PST的可動區(qū)域。如參照圖13所說明的實施方式那樣，在基片P(或者虛設基片DP)未保持于基片架PSH時，即便停止了利用液體供給機構10的液體供給，也有殘留、附著在供給噴嘴13及回收噴嘴 23或者投影光學系統(tǒng)PL的光學元件2的液體LQ滴下，并浸入基片架 PSH內部和基片臺PST內部的可能性。在此情況下也將發(fā)生引起基片臺PST內部的電氣設備的漏電、使其生銹、或液體LQ經由吸附孔91流入真空系統(tǒng)93、或者在基片架PSH的保持面滴下的液體LQ作為潤滑膜發(fā)揮功能，而在相對于所希望位置偏離了的狀態(tài)下保持基片P等麻煩。因而，控制裝置CONT依照檢測基片P是否保持在基片架PSH上的檢測器94的檢測結果來變更基片臺PST的可動區(qū)域。
具體而言，在基片P (或者虛設基片DP )未保持于基片架PSH時，換言之、在壓力檢測器94未檢測出基片P時，控制裝置CONT將基片臺 PST的可動區(qū)域設為基片架PSH不位于供給噴嘴13及回收噴嘴23、或者光學元件2下方的區(qū)域。而且，控制裝置CONT在基片P未保持于基片架PSH的情況下，一邊監(jiān)視激光干涉儀56的輸出一邊移動基片臺 PST以使得基片架PSH不通過供給噴嘴13等下方。這樣一來，即便假設液體LQ從供給噴嘴13等滴下，也能夠防止液體LQ浸入基片架PSH 的內部和基片臺PST的內部等。
此外，雖然在上述的實施方式中，當在基片臺PST上形成浸液區(qū) 域AR2時，開始從供給噴嘴13供給液體LQ，但還能夠不是回收在不同于基片臺PST的規(guī)定物體與投影光學系統(tǒng)PL之間所保持的液體，將形成在該規(guī)定物體上的浸液區(qū)域AR2移動到基片臺PST上，由此在基片臺PST上形成浸液區(qū)域AR2 。此外，雖然在上述的實施方式中，不經由液體地檢測基片P上的
對準標記1及基準標記PFM，而基準標記MFM的檢測則經由液體執(zhí) 行，但有關基準部件3表面的疏液化、基準部件3上面的無高度差化、虛設基片DP的使用等的發(fā)明，既可適用于采用了能夠同時檢測基準標記PFM和基準標記MFM這樣的構成的情況，也可適用于經由液體檢測基片P上的對準標記1及基準標記PFM這樣的情況。諸如能夠同時檢測基準標記PFM和基準標記MFM這樣的構成的曝光裝置，例如在日本專利公開特開平4 - 45512號(對應美國專利第5， 138， 176)等中得以披露，在本閨際申請所指定或選定的國家的法令所允許的范圍內，援引它們的公開內容并作為本文記載的一部分。
另外，當在基準部件3上能夠分離浸液區(qū)域和非浸液區(qū)域進行形成的情況下，還可以如日本專利公開特開平4- 45512號公報所公開那樣，采用能夠同時進行基準標記PFM的無液體的檢測和基準標記 MFM的有液體的檢測這樣的構成。在此情況下，例如在圖6所示的對準順序中，由于能夠同時進行步驟SA3和步驟SA4，所以在生產能力這一點上有利。再進一步，不言而喻在基片對準系統(tǒng)5經由液體檢測基片 P上的對準標記1和基準標記PFM的構成的情況下，還可以如日本專利公開特開平4 - 45512號公報所公開那樣，采用能夠同時進行基準標記 PFM的檢測和基準標記MFM的檢測這樣的構成。
另外，雖然在上述的實施方式中，在基準部件上設置基準標記 PFM和基準標記MFM這兩個基準標記，但還可以使用單一的基準標記(基準)來進行步驟SA3和步驟SA4。
如上述那樣，本實施方式中的液體LQ使用了純水。純水在半導體制造工廠等中能夠容易地大量獲得，同時還具有沒有對于基片P上的光致抗蝕劑(光刻膠)或光學元件(透鏡)等的不良影響的優(yōu)點。另外，純水沒有對于環(huán)境的不良影響，同時不純物的含有量極低，所以還能夠期待對基片P的表面以及設置于投影光學系統(tǒng)PL的前端面的光學元件的表面進行洗凈的作用。此外在從工廠等供給的純水的純度較低的情況下，還可以使曝光裝置持有超純水制造器。而且，純水(水)相對于波長為193nm程度的曝光束EL的折射率 n被認為在大致1.44左右，在利用ArF激態(tài)復合物激射光(波長193nm) 作為曝光束EL的光源的情況下，在基片P上以l/n、即約134nm程度被短波長化并得到較高的分辨率。進而，聚焦深度與空氣中相比被擴大約n倍、即約1.44倍程度，所以在能夠確保與在空氣中使用的情況同程度的聚焦深度即可的情況下，就能夠使投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值口徑進一步增加，在這一點上分辨率也將改善。
此外，在如上述那樣使用了浸液法的情況下，有時投影光學系統(tǒng) 的數(shù)值口徑NA就為0.9 ~ 1.3。在這樣投影光學系統(tǒng)的數(shù)值口徑NA變大的情況下，由于在歷來作為曝光束所用的隨機偏振光中有時成像性能因偏振效果而惡化，所以希望使用偏振照明。在此情況下，進行在掩模(網(wǎng)線)的線與間隔(line-and-space )圖案的線圖案的長度方向(縱向)經過調整的直線偏振照明，以使得從掩模(網(wǎng)線)的圖案射出許多S偏振分量(沿線圖案的長度方向的偏振方向成分)的衍射光為好。由于在投影光學系統(tǒng)PL和基片P表面所涂布的抗蝕劑之間用液體充滿的情況、與在投影光學系統(tǒng)PL和基片P表面所涂布的抗蝕劑之間用空氣(氣體)充滿的情況相比，有助于對比度提高的S偏振分量的衍射光在抗蝕劑表面的透過率變高，所以即便在投影光學系統(tǒng)的數(shù)值口徑 NA超過1.0這樣的情況下也能夠獲得較高的成像性能。另外，若將相移(相位移動)掩模和諸如日本專利公開特開平6 - 188169號公報所公開的在線圖案的長度方向經過調整的斜入射照明法(尤其是偶極照明法)等適宜組合則更有效果。
另外，不僅是在掩模(網(wǎng)線)的線圖案的長度方向經過調整的直線偏振照明(S偏振照明)，如日本專利公開特開平6- 53120號公報所公開那樣在以光軸為中心的圓的切線(圓周)方向進行直線偏振的偏振照明法和斜入射照明法的組合亦有效果。特別是不僅是掩模(網(wǎng)線) 的圖案在規(guī)定的某一方向延伸的線圖案，在沿多個不同方向延伸的線圖案混合存在的情況下，同樣如日本專利公開特開平6 - 53120號公報所公開那樣，通過并用在以光軸為中心的圓的切線方向進行直線傳^的偏振照明法和帶狀照明法，即便在投影光學系統(tǒng)的數(shù)值口徑NA較大的情況下也能夠獲得較高的成像性能。
在本實施方式中在投影光學系統(tǒng)PL前端安裝有光學元件2，并能夠借助于其透鏡進行投影光學系統(tǒng)PL的光學特性、例如像差(球面像差、彗形像差等)的調整。此外，作為安裝于投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件，也可以是在投影光學系統(tǒng)PL的光學特性調整中所用的光學片。或者還可以是可透過曝光束EL的平行平面板。通過將與液體LQ 接觸的光學元件設為比透鏡廉價的平行平面板，即使在曝光裝置EX的搬運、組裝、調整時等，在該平行平面板附著使投影光學系統(tǒng)PL的透射系數(shù)、基片P上的曝光束EL的照度以及照度分布的均一性降低的物質(例如硅類有機物等)，僅在供給液體LQ之前更換該平行平面板即可，比起將與液體LQ接觸的光學元件設為透鏡的情況具有其更換成本變低之類的優(yōu)點。即，由于起因于通過曝光束EL的照射而從抗蝕劑發(fā) 生的飛散粒子、或者液體LQ中的不純物的附著等而弄臟與液體LQ接觸的光學元件的表面，所以需要定期地更換該光學元件，通過將該光學元件設為廉價的平行平面板，與透鏡相比就能夠使更換部件的成本變低，且能夠使更換所要的時間變短，還能夠抑制維修成本(運行成本)的上升和生產能力的低下。
此外，在因液體LQ的流動所產生的投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件與基片P之間的壓力較大的情況下，還可以不是可更換該光學元件而是牢固地固定光學元件以使其不會因該壓力而活動。
此外，雖然在本實施方式在投影光學系統(tǒng)PL和基片P表面之間是用液體LQ充滿的構成，但也可以是例如在基片P的表面安裝了由平行平面板組成的蓋玻璃的狀態(tài)下充滿液體LQ的構成。
另外，雖然應用了上述浸液法的曝光裝置是將投影光學系統(tǒng)PL 的末端光學元件2的射出側的光路空間用液體(純水)充滿后對晶片基片P進行曝光的構成，但還可以如國際一&開第2004 / 019128號所披露那樣，將投影光學系統(tǒng)PL的末端光學元件2的入射側的光路空間也用液體(純水)進行充滿。此外，雖然本實施方式的液體LQ是水，但也可以是水以外的液體，例如，在曝光束EL的光源為F2激光器的情況下，由于該F2激射光不透過水，所以作為液體LQ還可以是可透過F2激射光(激光束)的例如過氟化聚醚(PFPE)及氟類油等氟類流體。在該情況下，在與液體 LQ接觸的部分通過用包含例如氟的極性較小的分子構造的物質形成薄膜來進行親液化處理。另外，作為液體LQ，除此以外還可以使用具有對于曝光束EL的透過性且折射率盡可能高、對在投影光學系統(tǒng)PL 和基片P表面所涂敷的光致抗蝕劑穩(wěn)定的液體(例如洋杉油cedar oil)。在此情況下表面處理亦依照所用的液體LQ的極性來進行。
此外，作為上述各實施方式的基片P，不僅是半導體器件制造用的半導體晶片，還可適用顯示器件用的玻璃基片或、薄膜磁頭用的陶
瓷基片、或者在曝光裝置中所用的掩?；蚓W(wǎng)線的原版(合成石英、硅晶片)等。
作為曝光裝置EX，除了同步移動掩模M與基片P對掩模M的圖案進行掃描曝光的步進掃描(step-and-scan )方式的掃描型曝光裝置 (scanning stepper)以外，還能夠適用于在使掩模M與基片P靜止的狀態(tài)下對掩模M的圖案進行總括曝光，使基片P依次步進移動的步進重復(step-and-repeat)方式的投影曝光裝置(stepper)。另夕卜，本發(fā) 明還能夠適用于在基片P上將至少兩個圖案部分地重疊進行轉印的步進縫合(step-and-stitch )方式的曝光裝置。
另外，本發(fā)明還能夠適用于具備將晶片等被處理基片分別進行載置并可在XY方向上獨立地移動的兩個載片臺的雙工作臺(twin-stage) 式的曝光裝置。雙工作臺式的曝光裝置的構造及曝光動作，例如在日本專利公開特開平IO - 163099號以及日本專利>^開特開平10 - 214783 號(對應美國專利6， 341， 007; 6, 400， 441; 6， 549， 269以及6， 590， 634)、日本專利公布特表2000-505958號(對應美國專利5， 969， 441)或者美國專利6， 208， 407中得以披露，在本國際申請所指定或選定的國家的法令所允許的范圍內，援引它們的公開內容并作為本文記載的一部分。在具備兩個載片臺的雙工作臺式的曝光裝置中，有時獨立地設置
進行基片曝光的曝光位置(exposure station)和進行基片上的拍攝區(qū) 域的對位的對準位置(alignmen station )。在此情況下，為了生產能力提高，在第l栽片臺上的基片在曝光位置被曝光時，第2載片臺上的基片在對準位置被對準。然后，在第2載片臺上的基片經過對準以后，第2載片臺移動到曝光位置，在對準位置經過了對位的基片在曝光位置被進行曝光。此時，第2載片臺上的基片在對準位置求解在前述實施方式所說明過的相對于設置在基片臺上的基準標記的相對位置，然后在第2載片臺被移動到曝光位置時，在曝光位置也將基準標記作為基準來決定成像位置。從而，在前述實施方式所說明過的基準標記在雙工作臺式的曝光裝置中在曝光及對準位置上得以有效利用。
另外，雖然在上述的實施方式中采用在投影光學系統(tǒng)PL與基片P 之間局部地用液體充滿的曝光裝置，但在曝光對象的基片的表面全體用液體覆蓋的浸液曝光裝置中也可以適用本發(fā)明。曝光對象的基片的表面全體用液體覆蓋的浸液曝光裝置的構造及曝光動作例如在日本專利公開特開平6 - 124873號公報、日本專利公開特開平IO - 303114號公報、米國專利第5， 825， 043號等中詳細進行了記載，在本國際申請所指定或選定的國家的法令中所允許的范圍內，援引該文獻的記載內容并作為本文記載的一部分。
另外，本發(fā)明還能夠適用于具備保持晶片等被處理基片并可以移動的曝光工作臺；和包括各種基準部件和計測傳感器等計測部件的計測工作臺的曝光裝置。在此情況下，能夠將在上述的實施方式中配
置于基片臺PST的基準部件和各種計測傳感器的至少一部分配置在計測工作臺上。具備曝光工作臺和計測工作臺的曝光裝置例如在日本專利公開特開平11 - 135400號中進行了記栽，在本國際申請所指定或選定的國家的法令中所允許的范圍內，援引該文獻的記載內容并作為本文記栽的一部分。
作為曝光裝置EX的種類，并不限于在基片P上曝光半導體元件圖案的半導體元件制造用的曝光裝置，在液晶顯示元件制造用或顯示器制造用的曝光裝置和用于制造薄膜磁頭、攝像元件(CCD)或者網(wǎng)線或掩模等的曝光裝置等中也能夠廣泛適用。
在基片臺PST或掩模臺MST中使用線性馬達的情況下，也可以使
懸浮型中的某一種。另外，各工作臺PST、 MST既可以是沿導軌移動的類型，也可以是不設置導軌的無導向類型。在工作臺中利用線性馬達的例子在美國專利5， 623， 853以及5， 528， 118中進行了公開，在本國際申請所指定或選定的國家的法令中所允許的范圍內，分別援引這些文獻的記栽內容并作為本文記載的一部分。
作為各工作臺PST、 MST的驅動機構，還可以使用將二維配置了磁鐵的磁鐵單元和二維配置了線圏的電樞單元對置，并通過電磁力來驅動各工作臺PST、 MST的平面馬達。在該情況下，將》茲鐵單元和電樞單元中的某一方連接到工作臺PST、 MST，將磁鐵單元和電柩單元的另一方設置于工作臺PST、 MST的移動面?zhèn)燃纯伞?br> 為了使因基片臺PST的移動而發(fā)生的反作用力不傳給投影光學系統(tǒng)PL，也可以使用框架部件以機械方式釋放到地面(大地)。該反作用力的處理方法，例如，在美國專利5， 528， 118 (日本專利公開特開平8 - 166475號公報)中詳細地進行了公開，在本國際申請所指定或選定的國家的法令中所允許的范圍內，援引此文獻的記載內容并作為本文記載的一部分。
為了使因掩模臺MST的移動而發(fā)生的反作用力不傳給投影光學系統(tǒng)PL，也可以使用框架部件以機械方式釋放到地面(大地)。該反作用力的處理方法，例如，在美國專利第5， 874， 820 (日本專利公開特開平8- 330224號公報)中詳細地進行了公開，在本國際申請所指定或選定的國家的法令中所允許的范圍內，援引此文獻的公開內容并作為本文記栽的一部分。
如以上那樣，本申請實施方式的曝光裝置EX通過組裝包含本申
請專利要求的范圍中列舉的各構成要素的各種子系統(tǒng)以確保規(guī)定的機械精度、電氣精度、光學精度來進行制造。為了確保這些各種精度在此組裝前后，對于各種光學系統(tǒng)進行為了達到光學精度的調整、對于各種機械系進行為了達到機械精度的調整、對于各種電氣系統(tǒng)進行為了達到電氣精度的調整。從各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序，包含各種子系統(tǒng)相互的機械連接、電氣電路的配線連接、氣壓電路的配管連接等。不言而喻在從此各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序之前，有各子系統(tǒng)各自的組裝工序。一旦各種子系統(tǒng)向曝光裝置的組裝工序結束，就進行綜合調整，確保作為曝光裝置整體的各種精度。此外，曝光裝置的制造最好是在管理了溫度以及清潔度等的清潔室中進行。
半導體器件等的微器件，如圖14所示經過以下步驟來進行制造，即，進行微器件的功能、性能設計的步驟201;制作基于該設計步驟的掩模(網(wǎng)線)的步驟202;制造作為器件的基材的基片的步驟203;通過前述實施方式的曝光裝置EX將掩模的圖案在基片上進行曝光的曝光處理步驟204;器件組裝步驟(包含切割工序、鍵合工序、封裝工序) 205以及檢查步驟206等。
產業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明，就能夠精確地進行對準處理，所以就可以精度良好地在基片上形成所希望的圖案。另外，還能夠防止液體向基片臺的內部等浸入。
權利要求
1. 一種經由液體將曝光光照射到基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具備具有保持上述基片的基片架，在上述基片架上保持上述基片并可移動的基片臺；檢測在上述基片架上是否保持著上述基片或者虛設基片的檢測器；以及依照上述檢測器的檢測結果來變更上述基片臺的可動區(qū)域的控制裝置。
2. 按照權利要求l所述的曝光裝置，其特征在于還具備具有向上述基片上供給液體的供給口以及回收液體的回收口之中至少某一方的噴嘴部件，在上述檢測器未檢測出上述基片或者上述虛設基片時，上述控制裝置將上述基片臺的可動區(qū)域設為上述基片架不位于上述噴嘴部件的下方的區(qū)域。
3. 按照權利要求2所述的曝光裝置，其特征在于還具備對上述噴嘴部件供給液體的液體供給機構，在上述檢測器在上述基片架上未檢測出上述基片或者虛設基片時，上述控制裝置停止利用上述液體供給機構的液體供給。
4. 一種經由液體將曝光光照射到基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具備具有保持上述基片的基片架，在上述基片架上保持上述基片并可移動的基片臺；供給液體的液體供給機構；檢測在上述基片架上是否保持著基片或者虛設基片的檢測器；以及基于上述檢測器的檢測結果來控制上述液體供給機構的動作的控制裝置。
5. 按照權利要求1或4所述的曝光裝置，其特征在于還具備用于在基片架上吸附基片的基片吸附保持機構，上述檢測器是與基片吸附保持機構流體連接的壓力檢測器。
6. —種經由液體將曝光光照射到基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具備具有保持上述基片的基片架，在上述基片架上保持基片并可移動的基片臺；以及只要是在上述基片架上保持著基片或虛設基片的情況就在上述基片臺上供給液體的液體供給機構。
7. —種經由液體將曝光光照射到基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具備保持上述基片并可移動的基片臺；以及只要是在上述基片臺上保持著基片或虛設基片的情況就在上述基片臺上形成浸液區(qū)域的浸液機構。
8. 按照權利要求7所述的曝光裝置，其特征在于上述基片臺在其所保持的基片或虛設基片的周圍具有與其所保持的基片或虛設基片的表面大致同一個面的平坦部。
9. 按照權利要求8所述的曝光裝置，其特征在于還具備被配置在上述基片臺的平坦部的計測部件；以及在上述計測部件上的至少一部分形成了浸液區(qū)域的狀態(tài)下，檢測來自上述計測部件的光的檢測系統(tǒng)。
10. 按照權利要求l、 4、 6及7中任一項所述的曝光裝置，其特征在于還具備收容虛設基片的虛設基片庫。
11. 一種經由液體將曝光光照射到基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具有用于保持上述基片的凹部和被配置在上述凹部的周圍、與上述凹部所保持的上述基片的表面大致同一個面的平坦部的基片臺；以及在上述基片臺上的凹部中配置物體，只要是上述物體表面與上述平坦部成為大致同一個面的情況就在上述基片臺上形成浸液區(qū)域。
12. 按照權利要求ll所述的曝光裝置，其特征在于上述物體包含基片或虛設基片。
13. 按照權利要求ll所述的曝光裝置，其特征在于還具備在上述凹部中未配置上述物體的情況下，禁止在上述基片臺上形成浸液區(qū)域的控制裝置。
14. 按照權利要求12所述的曝光裝置，其特征在于還具備為了形成上述浸液區(qū)域而供給液體的浸液機構，上述控制裝置在上述凹部中未配置上述物體的情況下，中止利用上述浸液機構的液體供給。
15. 按照權利要求12所述的曝光裝置，其特征在于上述控制裝置在上述凹部中未配置上述物體的情況下，控制上述基片臺的移動以使得上述基片臺從被照射曝光光的區(qū)域離開。
16. —種器件制造方法，使用權利要求l、 4、 6、 7及11中任一項所述的曝光裝置。
17. —種經由液體將曝光光照射到可移動的基片臺的基片架所保持的基片上，由此來爆光上述基片的曝光方法，其特征在于包括以下步驟檢測在上述基片架上是否保持著上述基片或者虛設基片；以及依照上述檢測結果來設定上述基片臺的可動區(qū)域。
18. —種經由液體將膝光光照射到可移動的基片臺所保持的基片上，由此來曝光上述基片的曝光方法，其特征在于包括以下步驟檢測在上述基片臺上是否保持著上述基片或者虛設基片；以及依照上述檢測結果來判斷是否在上述基片臺上形成浸液區(qū)域。
19. 一種器件制造方法，使用權利要求17或18所述的曝光方法。
20. —種經由基片上的液體將與規(guī)定圖案相應的曝光光照射到上述基片上，由此來曝光上述基片的曝光裝置，其特征在于具備保持上述基片并進行移動的載物臺裝置，其中，具有應對上述液體向上述栽物臺裝置內浸入的浸入應對功能。
21. 按照權利要求20所述的曝光裝置，其特征在于上述載物臺裝置具有保持上述基片的基片架，上述浸入應對功能包括當在上述基片架上配置著虛設基片時，在上述載物臺裝置上配置液體的功能。
22. 按照權利要求21所述的曝光裝置，其特征在于還具備檢測出在上述基片架上配置著上述虛設基片的檢測器，上述浸入應對功能包括依照上述檢測器的檢測結果來控制液體向上述載物臺裝置上的配置的功能。
23. 按照權利要求21所述的曝光裝置，其特征在于還具備可將液體供給到上述載物臺裝置上的液體供給機構，上述浸入應對功能當在上述基片架上配置著上述虛設基片時使液體供給機構供給液體。
24. 按照權利要求21所述的曝光裝置，其特征在于還具備可在上述載物臺裝置上形成浸液區(qū)域的形成機構，上述浸入應對功能當在上述基片架上配置著上述虛設基片時使上述形成機構形成上述浸液區(qū)域。
25. 按照權利要求21所述的曝光裝置，其特征在于上述載物臺裝置具有保持上述基片的基片架，上述浸入應對功能包括當在上述基片架上未配置上述基片及上述虛設基片時，在上述栽物臺裝置上不配置液體的功能。
26. 按照權利要求21所述的曝光裝置，其特征在于浸入應對功能包括當在上述基片架上配置著上述基片或者虛設基片時、和在上述基片架上未配置上述基片或者虛設基片時，改變上述載物臺裝置的位置控制的功能。
27. 按照權利要求20所述的曝光裝置，其特征在于上述載物臺裝置具有保持上述基片的基片架，上述浸入應對功能包括當液體被配置在上述栽物臺裝置上時，將上迷基片或者虛設基片配置在上述基片架上的功能。
28. 按照權利要求20所述的曝光裝置，其特征在于上述栽物臺裝置具有保持上述基片的基片架，浸入應對功能包括當在上述基片架上配置著上述基片或者虛設基片時、和在上述基片架上未配置上述基片或者虛設基片時，改變上述載物臺裝置的位置控制的功能。
29. 按照權利要求20所述的曝光裝置，其特征在于還具備可將液體供給到上述載物臺裝置上的液體供給機構，上述浸入應對功能包括依照上述載物臺裝置的位置控制來控制上述液體供給機構的功能。
30. 按照權利要求20所述的曝光裝置，其特征在于還具備可將液體供給到上述栽物臺裝置上的液體供給機構，上述浸入應對功能包括在上述液體供給機構將液體供給到上述載物臺裝置上時、和上述液體供給機構未將液體供給到上述載物臺裝置上時，改變上述栽物臺裝置的位置控制的功能。
31. —種器件制造方法，包括如下步驟使用權利要求20至30中任一項所述的曝光裝置將與器件圖案相應的曝光光照射到上述基片上。
全文摘要
一種曝光裝置和曝光方法以及器件制造方法，其中，曝光裝置(EX)具備可保持基片(P)并進行移動的基片臺(PST)，檢測基片臺(PST)所保持的基片(P)上的對準標記1，并且檢測被設置于基片臺(PST)的基準標記(PFM)的基片對準系統(tǒng)(5)；以及經由投影光學系統(tǒng)(PL)檢測被設置于基片臺(PST)的基準標記(MFM)的掩模對準系統(tǒng)(6)。使用基片對準系統(tǒng)(5)無液體地檢測被設置于基片臺(PST)的基準標記(PFM)，并且使用掩模對準系統(tǒng)(6)經由投影光學系統(tǒng)(PL)和液體(LQ)檢測被設置于基片臺(PST)的基準標記(MFM)，以求得基片對準系統(tǒng)(5)的檢測基準位置與圖案像的投影位置的位置關系。這樣就能夠在浸液曝光中精確地進行對準處理。
文檔編號G03F9/00GK101510059SQ20091012971
公開日2009年8月19日申請日期2004年10月12日優(yōu)先權日2003年10月9日
發(fā)明者安田雅彥, 正田隆博, 白石健一, 金谷有步, 長山匡申請人:株式會社尼康

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